شبیه سازی حسگر گاز سولفید هیدروژن مبتنی بر نانولوله های کربنی

پایان نامه
چکیده

سولفید هیدروژن از گازهای بسیار سمی ، اشتعال زا و بی رنگ می باشد که در محیط های صنعتی از جمله صنایع نفت ، گاز و زغال سنگ به وفور یافت می شود. به همین دلیل ، تشخیص حضور این گاز در محیط از تولویت های این صنایع به شمار می رود. در این رساله ، نشان داده ایم که لایه های نازک از نانولوله های کربنی و نانونوارهای گرافنی وظیفه مند شده با نانوذرات مس توانایی بسیار خوبی در تشخیص این گاز دارند. برای این منظور و به جهت بررسی برنامه ای بر پایه ی الگوریتم های مونت کارلو به وسیله نرم افزار matlab تهیه شد. برای آنکه بتوان نتایج مبتنی بر واقعیت داشته باشیم فاکتورهای بسیاری باید در نظر گرفته می شد. از آن جمله می توان به تعیین نحوه عملکرد نانولوله در نشکیل لایه نازک ، نحوه ی اثر نانوذرات مس بر خواص انتقال این ساختارها و همچنین نحوه ی جذب گاز سولفید هیدروژن بر نانولوله ها را نام برد. برای تعیین این جزئیات مهم ، از روش نا متعادل گرین به همراه روش تابعی چگالی بهره بردیم. تحقیقات ما نشان داد که نانولوله های ساده توانایی خوبی در جذب گاز سولفید هیدروژن ندارند و تنها با افزایش میزان نقص شبکه ای می توان جذب مناسبی نسبت به این گاز بدست آورد. افزایش نقص خود موجب از بین رفتن انتقال مناسب لایه ی نازک شده که حساسیت را کاهش می دهد و روش مناسبی به شمار نمی رود. وظیفه مند کردن نانولوله ها با نانوذرات مس می تواند راه حلی مناسبی برای رفع این ضعف باشد. با کمک از این نانوذرات می توان به حساسیت های بالا برای مقادیر در حد چند ppb گاز سولفید هیدروژن در محیط دست یافت. به علاوه نشان داده ایم که میزان حساسیت به اندازه ی نانوذرات مس و نحوه ی وظیفه مند کردن بستگی شدیدی دارد. همچنین اثر طول و تعداد نانولوله ها، فاصله ی الکترود ها و نحوه ی وظیفه مند کردن آنها در ساخت لایه نازک بررسی و بهینه شده است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بهبود حسگری گاز هیدروژن لایه های اکسید تنگستن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره

The WO3/MWNTs hybrid gas sensitive films were prepared by spin-coating on alumina substrate. The structure, morphology and chemical composition of the functionalized MWNTs and WO3/MWNTs hybrid films were studied by SEM, TEM, XRD, Raman, DLS and XPS methods. The MWCNT were initially functionalized (f-MWNTs). Dispersion and surface reactivity of MWNTs was improved because of oxygenate groups on M...

متن کامل

مطالعه ارتعاش آزاد طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تک جداره با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این مقاله ارتعاش آزاد طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تک جداره برای شرایط مرزی مختلف با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. تاکنون با بهره‌گیری از این روش، رفتار ارتعاشی طولی این شکل از نانولوله ها مورد مطالعه قرار نگرفته بود لذا در پژوهش حاضر با استفاده از روش مذکور فرکانس اصلی مربوط به ارتعاشات طولی نانولوله های کربنی مارپیچی تحت پتانسیل رِبو و بدون در نظر گرفتن اثر گرم...

متن کامل

بهبود حسگری گاز هیدروژن لایه های اکسید تنگستن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره

لایه های هیبریدی متشکل از 3wo / mwnts به روش چرخشی بر روی زیر لایه آلومینا لایه نشانی شدند. مورفولوژی، ترکیبات شیمیایی، ساختار بلوری، کیفیت مواد و اندازه نانوذرات اکسید تنگستن، نانولوله های کربنی و لایه های حساس هیبریدی با استفاده از آنالیزهای,tem raman, xrd, xps ,sem و dls مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه آنالیزها نشان دادند که گروه های عاملی اکسیژنی بر سطح نانولوله‏های عامل‏دار ایجاد شده اند. این ...

متن کامل

آشکارسازی گاز هیدروژن سولفید با استفاده از حسگر فیبر نوری مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی

یکی از مهم ترین مشکلات مخازن گاز طبیعی، حضور گاز هیدروژن سولفید(h2s) است. این گاز در گل حفاری به سادگی حل می شود و به تمام وسایل فلزی که با گل حفاری در تماس هستند، لطمه می زند. با ردیابی منشأ و علل افزایش هیدروژن سولفید و زونبندی مناطق مورد مطالعه بر حسب ترش شدگی می توان ریسک اکتشاف و تولید را با کم ترین هزینه کاهش داد و میزان حضور این گاز را قبل از حفاری پیش بینی نمود. در این پژوهش یک حسگر فیب...

مطالعه برهمکنش نانولوله کربنی دو‌دیواره با هورمون محرکه فولیکولی (FSH) به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی

برهمکنش نانوذراتی همچون نانولوله‌های کربنی با درشت‌ملکول‌های زیستی به علت کاربرد گسترده آنها در حوزه‌های مختلف از جمله شناسایی و از بین بردن سلول‌های سرطانی، مهندسی بافت، بلوری کردن پروتئین‌ها، ساخت راکتورها و همچنین حس‌گرهای زیستی اهمیت زیادی پیدا کرده است. باور بر این است که نانولوله‌های کربنی از طریق برهمکنش با پروتئین‌ها (نانوذرات-پروتئین کرونا) می‌توانند اثرات زیستی مهمی در بدن داشته باشند...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023