در این پژوهش، اثر مورفولوژی و الگوی نشست ذرات بر رفتار حسگر گازی اکسید تنگستن مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانو میله های wo3 سنتز شده با روش هیدروترمال به عنوان ماده ی شاخص مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. برای بررسی اثر مورفولوژی، از نانو پودر تجاری با مورفولوژی شبه کروی استفاده شد. هم چنین برای بررسی اثر الگوی نشست، از دو روش شامل لایه نشانی از طریق اعمال میدان های الکتریکی متناوب غیر یکنواخت و تشکیل لایه از طریق رسوب از سوسپانسیون به عنوان روش ساخت الگو های متفاوت نشست ذرات استفاده گردید. در لایه نشانی به روش اعمال میدان الکتریکی، ابتدا اثر فرکانس در محدوده ی khz 10 – milihz 1 بر الگوی نشست ذرات، بررسی شده و مکانیزم های غالب نشست در این محدوده از فرکانس به کمک الکترودهای هم صفحه ی طلا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مطالعه ی الگوی نشست نانو میله ها به کمک میکروسکوپ نوری و sem نشان داد که ذرات اکسید تنگستن در فرکانس بالا (khz 10) به صورت زنجیره و در امتداد یکدیگر قرار گرفته و تمایل به نشست در راستای خطوط میدان الکتریکی است. از آن جایی که این روند در حسگری گاز روندی مطلوب به شمار می آید، این فرکانس برای ساخت حسگر اصلی انتخاب شد. به منظور مقایسه ی الگوی نشست، دو الکترود دیگر، یکی در فرکانس hz 1، و دیگری ساخته شده با استفاده از روش رسوب از سوسپانسیون، تهیه گردید. هم چنین به منظور بررسی اثر مورفولوژی، یک الکترود از نانو میله اکسید تنگستن و یک الکترود از نانو ذرات آن، در فرکانس khz 10 تهیه گردید. سپس آزمون های حسگری بر روی آن ها انجام شد. آزمون های حسگری گاز با استفاده از الکترودهای شانه ای پلاتینی و در محدوده ی غلظتی ppm 50-0.1 از گاز no2 صورت پذیرفت و نشان داد که تمامی حسگرها دارای پاسخ های پایدار و تکرار پذیر در محدوده ی غلظتی ذکر شده، در بازه ی دمایی c? 300-150 هستند. حسگر ساخته شده از نانو میله ها در khz 10 نسبت به حسگر لایه نشانی شده در hz 1 و حسگر نشست داده شده از سوسپانسیون از حساسیت بیشتری برخوردار بود. هم چنین حساسیت حسگر ساخته شده با نانو میله های اکسید تنگستن در مقایسه ی با حسگر مشابه ساخته شده با نانو ذرات پودر تجاری، پاسخ بالاتری را نشان داد. با افزایش دما تا ?c 300 پاسخ ها روندی افزایشی داشتند، اما تکرار پذیری آزمون از بین رفته و حسگر تخریب می گشت. بنابراین دمای بهینه با توجه به نتایج بدست آمده از آزمون های حسگری گاز no2 دمای ?c 250 به دست آمد.

سلول های خورشیدی فعال شونده با رنگینه نسل سوم سلول خورشیدی هستند. این سلول ها که اولین بار با بازده بالا در سال 1991 ساخته شدند، گرچه بازده کمتری از سلول های سیلیکونی سنتی دارند ولی هزینه و انرژی کمتری برای ساخت آنها مصرف می شود. به منظور ساخت این نوع سلول های خورشیدی به لایه ای نانو متخلخل با ضخامت میکرومتری دی اکسید تیتانیوم نیاز است. لایه نشانی الکتروفورتیکی نانوذرات روشی موثر و کم هزینه به منظور ایجاد این قابلیت است. در این پژوهش از سوسپانسیونی از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در 6 نوع الکل (متانول، اتانول، 1-پروپانول، بوتانول، پنتانول و هگزانول) برای ساخت فوتوالکترود استفاده شد. با بهینه سازی متغیرهای الکتروفورتیکی نظیر محیط لایه نشانی، ولتاژ، غلظت و استفاده از لایه نشانی چندمرحله ای لایه ای متخلخل، بدون ترک و به ضخامت 10 میکرومتر و ریزساختار مناسب ایجاد شد. از کیفیت این لایه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی اطمینان حاصل شد و سپس این لایه در جایگاه فوتو الکترود در ساخت سلول خورشیدی به کار رفت. منحنی جریان- ولتاژ سلول ساخته شده رسم و ولتاژ مدار باز و جریان مدار کوتاه با استفاده از منحنی جریان-ولتاژ بدست آمد. دلیل تفاوت عملکرد سلول های خورشیدی ساخته شده از دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت این نتیجه حاصل شد که سلول های خورشیدی ساخته شده از دی اکسید تیتانیوم در محیط های الکلی سنگین تر به دلیل اتصال بین ذره ای نانوذرات دارند.

در این پژوهش بررسی جهت بکارگیری فرآیند الکتروفورزیس متناوب برای مواد نانوساختار سرامیکی انجام گرفت. از اینرو، ذرات نانوساختار اکسید تیتانیوم به عنوان ماده اصلی هدف برای رسوب دهی به روش الکتروفورزیس متناوب به کار گرفته شد. برای این منظور ابتدا ساخت الکترودهای موازی هم سطح با لایه نشانی طلا بر روی پایه های شیشه ای و سپس ایجاد شیار بر روی سطح آن ها با قلم تیز آلومینا و لیزر صورت گرفت. همچنین الکترودهای شانه ای نیز توسط روش فوتولیتوگرافی تولید شد. تهیه سوسپانسیون های مورد نظر با غلظت های متفاوت از ماده هدف در استن خالص، استن ناخالص، استیل استن و ایزوپروپانل انجام گرفت. شناخت پارامترهای تاثیرگذار بر روی فرآیند رسوب دهی با تغییر متغیرهایی مانند فرکانس، ولتاژ، زمان و محیط رسوب دهی و همچنین اندازه، جنس و شکل ذرات بررسی شد. برای بررسی الگوهای نشست ذرات اغلب از سوسپانسیون های فوق رقیق 0/01 گرم بر لیتر استفاده شد. بررسی نشست ذرات با میکروسکوپ الکترونی و میکروسکوپ نوری استریو انجام گرفت. وزن نشست و تغییرات امپدانس حین نشست ذرات و طیف امپدانس برای توجیه الگوهای نشست به دست آمد. برای بررسی بر روی جداسازی به کمک میدان های متناوب از نانومیله های اکسید روی به خاطر شکل متفاوت آن ها با ذرات پودر اکسید روی استفاده شد. بررسی ها نشان داد روش جداسازی در فرکانس های پایین که قبلا تنها بر روی نانوذرات بیولوژیکی صورت گرفته بود توسط این روش امکان پذیر است. بررسی های کاربردی این روش جهت ساخت حسگرهای حساس به گاز با نانوذرات اکسید تیتانیوم و نانومیله های اکسید روی جهت داده شده بر روی میکروالکرود انجام گرفت. نتایج پاسخ حسگر به دو گاز متفاوت co و nh3 در غلظت کم ppm 50 توانایی این روش را برای تولید ساختار های کاربردی مانند حسگر گاز در ابعاد کوچک نشان میدهد. در انتها آزمون حساسیت به نور با نانوذرات اکسید تیتانیوم و نانومیله های اکسید روی انجام شد. نتایج نشان داد ذرات جهت داده شده به کمک میدان متناوب قادر به پاسخ دهی در برابر نور ماوراء بنفش با طول موج nm 366 با ولتاژ بایاس v 10 می باشند درحالیکه در برابر نور مرئی واکنشی نشان نمی دهند.

در این تحقیق نانوذرات اکسید تنگستن به روش نانوریخته گری تهیه گردید. به این منظور ابتدا یک قالب مزوپور سیلیکایی سنتز شده و پیش ماده اکسید تنگستن در آن تزریق شد و در دمای ?c570 کلسینه گردید. پس از تکلیس قالب سیلیکایی به کمک شستشو با اسید هیدروفلوریدریک حذف گردید و نانوپودر خالص اکسید تنگستن بدست آمد. نانوپودر سنتز شده با استفاده از میدان الکتریکی متناوب در بین الکترودهای شانه ای لایه نشانی گردید و بر روی نمونه های تهیه شده آزمون حسگری گاز انجام گرفت. بررسی های میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که نانوپودر سنتز شده دارای اندازه میانگین 5 نانومتر می باشد و همچنین توزیع اندازه ذرات یکنواخت است. همچنین بررسی رفتار ذرات اکسیدتنگستن در میدان الکتریکی متناوب با ولتاژها و فرکانس های مختلف نشان داد با کنترل دقیق عوامل موثر بر فرایند می توان ذرات اکسید تنگستن را به محل دلخواه هدایت نمود. در ولتاژ v35 و فرکانس khz10 نانوذرات اکسید تنگستن معلق در استن خالص به داخل شیار بین الکترودهای شانه ای هدایت شده و همان جا رسوب کردند. مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی بر روی الگوهای نشست نشان داد که ذرات بصورت کاملا منظم و با الگویی تکرار پذیر در بین الکترودها رسوب می کنند. در پایان این پژوهش نتیجه گیری شد که الکتروفورزیس متناوب روشی مناسب برای ساخت قطعات میکرو/نانوالکترونیک همچون حسگرهای گازی می باشد چرا که امکان کنترل دقیق محل نشست ذرات این روش فراهم می گردد. آزمون حسگری نسبت به گاز no2 در محدوده غلظت ppb50 تا ppb500 و در محدوده دمایی ?c150 تا ?c300 انجام گرفت. نتایج این آزمون نشان داد که حسگر ساخته شده از نانوذرات اکسیدتنگستن از حساسیت مطلوبی در مقابل گاز no2 برخوردار است و بیشترین پاسخ در دمای ?c 200 مشاهده گردید.

در این تحقیق رفتار حسگری پودرهای merck ، نانوپودر و نانوپودر مزوپور sno2 با یکدیگر مقایسه شد. سنتز نانوپودر sno2 ازروش هم رسوبی شیمیایی و سنتز نانوپودر مزوپور sno2 با استفاده از روش نانوریخته گری انجام پذیرفت. در روش نانوریخته گری، ابتدا تمپلیت سخت تهیه گردید و نتایج low angle xrd، tem و ایزوترم های جذب – دفع نیتروژن نشان دادند که تمپلیت به دست آمده مزوپور و آمورف می باشد. سپس پیش ماده کلرید قلع آبدار در آن تزریق شد، کلسینه گردید و در نهایت برای خارج کردن تمپلیت سخت از اسید hf استفاده شد. پودرهای سنتز شده و پودر merck با استفاده از روش لایه نشانی الکتروفورزیس متناوب فرکانس پایین روی الکترودهای شانه ای لایه نشانی گردیدند و از آن ها در محدوده ppm 100-10 از گاز مونوکسید کربن تست حسگری گرفته شد. علاوه بر این نتایج مطالعات رفتار نشست ذرات دی اکسید قلع (sno2) نشان داند که با استفاده از ولتاژ و فرکانس های مختلف می توان ذرات را به مناطق دلخواه هدایت نمود. نتایج حسگری نشان دادند که از پودرهای سنتز شده در دماهای پایین تر می توان استفاده نمود. پاسخ پودر merck به حضور گاز از دمای 300 درجه سانتی گراد شروع می شد اما این دما برای نانوپودر سنتز شده 200 درجه سانتی گراد و برای نانوپودر مزوپور 250 درجه سانتی گراد بود. کلمات کلیدی : دی اکسید قلع، نانوریخته گری، الکتروفورزیس متناوب، حسگر گاز، co

لایه نشانی الکتروفورتیکی تحت میدان های الکتریکی متناوب غیریکنواخت، روشی جدید در لایه نشانی ذرات سرامیکی است که در سال های اخیر توجه محققین این حوزه را به خود جلب کرده است. از آنجا که لایه نشانی با استفاده از الکترودهای هم صفحه، پدیده ای نو در علم مواد بوده که بسیاری از سوالات در ارتباط با مکانیزم های نشست و عوامل کنترل کننده آن و همچنین عوامل موثر بر الگوی حاصل از لایه نشانی به طور دقیق پاسخ داده نشده است، لذا بررسی این عوامل و مکانیزم ها جهت تحلیل فرایند حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر تاثیر ترکیب شیمیایی پودر بر مکانیزم های حاکم در حین فرایند لایه نشانی و در نتیجه تاثیر آن بر الگوی نشست ذرات، بررسی می شود. برای این منظور، سه نوع پودر اکسید تیتانیوم و دو نوع اکسید تنگستن تولید شده در شرکت های مختلف تهیه گردید و سوسپانسیون تهیه شده از هر کدام از پودرها در استون، در فرکانس های 1 و10 هرتز و همچنین 10 کیلوهرتز تحت میدان های الکتریکی متناوب متقارن قرار گرفتند. جهت تعیین سهم اثرگذاری ویژگی های سطحی ذرات، از افزودنی پلیمری پلی اتیلنمین استفاده شد. همچنین در این پژوهش برای اولین بار از مدل چند لایه برای تحلیل رفتار و واکنش ذرات سرامیکی به میدان های الکتریکی غیریکنواخت، در فرکانس 10 کیلوهرتز استفاده شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپی نوری تهیه شده از سطح الکترودهای لایه نشانی شده توسط پنج پودر مورد آزمایش در فرکانس های 0، 1 و10 هرتز، مشاهده شد که هر دو نوع پودر اکسید تنگستن و یک نوع پودر اکسید تیتانیوم فضای بین دو الکترود را پر کرده اند و دو پودر دیگر تمایلی به پر کردن گپ را از خود نشان نمی دهند. همچنین بر اساس تصاویر فیلمبرداری میکروسکوپی تهیه شده از فرایندهای لایه نشانی تمامی پودرها، جریان سیال الکترواسمز تنها در دو نوع پودرهای اکسید تیتانیوم مشاهده شد. بنابراین بر اساس این مشاهدات تجربی، می توان بیان کرد که در فرکانس های 0، 1 و10 هرتز الگوی نشست ذرات و همچنین پدیده های الکتروکینتیکی حاکم بر فرایند، تاثیر پذیری ناچیزی از ترکیب شیمیایی پودر داشته بلکه بشدت وابسته به خواص سطحی ذرات است. همچنین الگوی نشست ذرات در فرکانس 10 کیلوهرتز و نتایج حاصل از مدل چند لایه حاکی از آن است که مکانیزم های نشست حاکم در این فرکانس نیز، متاثر از ویژگی های سطحی ذرات و مستقل از ترکیب شیمیایی آن ها می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.