بخش اول این پروژه به بررسی ساختار الکترونی برای انواع نانولوله های تک دیواره اختصاص داده شده است، که با استفاده از آن توانستیم خواص الکترونی نانولوله ها را بدست آوریم. برای اینکار ابتدا با استفاده از تقریب بستگی قوی ساختار الکترونی باندهای? و?*گرافین را برای نزدیکترین همسایه اول بدست آوردیم. جهت تعیین اثر همسایه های مختلف روی باندهای انرژی گرافین رابطه پاشندگی انرژی را تا نزدیکترین سومین همسایه بسط دادیم. نتیجه حاصله بدین صورت است که با اعمال اثر همسایه های دوم و سوم، باند?*دارای انرژی کمتری نسبت به حالت فقط همسایه اول داراست، ولی تغییرات انرژی برای باندهای ? و ?*به گونه ای است که گاف انرژی تغییر محسوسی نمی کند. با استفاده از روابط پاشندگی انرژی بدست آمده برای گرافین و روش zone-foldingرابطه پاشندگی انرژی را برای نانولوله کربنی تک دیواره بدست آوردیم، که با استفاده از آن توانستیم شرایطی را برای تعیین خواص الکترونی نانولوله های کربنی مختلف تعیین کنیم. طبق نتایج بدست آمده نانولوله های آرمچیر همگی رسانا هستند، و بقیه نانولوله های کربنی بسته جهت پیچش نانولوله می توانند فلزی یا نیمه رسانا باشند. بخش دوم این پروژه اختصاص دارد به خالص سازی نانولوله کربنی و اثر آن روی خواص الکترونی. عمل خالص سازی با روش های مختلف اسیدشویی با اسیدهای مختلف و اولتراسونیک در حلال های متفاوت و پخت حرارتی روی نانولوله کربنی تک دیواره (hipco) خریداری شده، انجام شد. جهت مشخصه یابی نمونه بدست آمده بعد از خالص سازی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شده است. تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی حضور نانولوله را در سراسر نمونه و همچنین خلوص نمونه را به طور تقریبی نشان می دهند. برای تعیین توزیع قطر نانولوله ها در نمونه و همچنین تعیین خواص الکترونی آنها و مقایسه نتایج بدست آمده بین نمونه خالص شده و نمونه خام از طیف سنجی رامان استفاده شده است. برای این منظور از لیزر 532nm استفاده شد. لازم به ذکر است که خلوص نمونه توسط طیف رامان نیز تایید گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که اسید شویی به روش اسید هیدروکلریک بهمراه اسید نیتریک و اولتراسونیک در حلال متانول بیشترین خلوص را به همراه دارد. همچنین این روش بر روی خاصیت الکترونی نانولوله کربنی تاثیر داشته، به طوری که خاصیت الکترونی نمونه خام که بطور تقریبی فقط نیمه رسانا بود، به سمت فلزی پیش می رود.

توانایی جامدهای متخلخل برای جذب سطحی، ویژگی می باشد که کاربردهای فراوانی در فرآیندهای جداسازی و تصفیه دارد. کربن های فعال فرآوردهای کربنی می باشند که به دلیل مساحت سطح بالا توانایی جذب مواد مختلف از جریان های گازی و مایع را دارا می باشند. هدف از این تحقیق شبیه سازی جذب دینامیک گاز بر روی بسترهای کربنی و ارزیابی اثر پارامترهای مهم مختلف بر روی منحنی شکست می باشد. برای شبیه سازی منحنی شکست تحت شرایط عملیاتی مختلف یک مدل ریاضی که رفتار دینامیکی فرآیند جذب را توصیف می کند توسعه میابد. در این تحقیق نرم افزار کامسول برای شبیه سازی منحنی شکست مورد استفاده قرار می گیرد

در پروژه ی پیش رو، به بررسی جذب فیزیکی گاز هیدروژن، اکسیژن و هلیوم بر روی گرافن و نانولوله ی تک دیواره ی زیگزاگ (0و8) به کمک نظریه ی تابعی چگالی (dft) پرداخته شده است. در این بررسی، جایگاه های مختلفی که مولکول گاز هیدروژن، اکسیژن و هلیوم میتوانند بر روی گرافن و نانولوله جذب شوند و همچنین حالت های موازی و عمودی که محور مولکول میتواند نسبت به سطح مورد بررسی به خود بگیرد با یکدیگر مقایسه شده و در نهایت بهترین و بهینه ترین جایگاه و حالت بدست آمده ، برای بررسی تاثیر جذب بر ساختار الکتریکی گرافن و نانولوله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده تاثیر بسیار کم و کوچک جذب فیزیکی بر خواص الکتریکی گرافن و نانولوله را نشان میدهد.

ذرات و فیبرهای نانوکامپوزیت بر پایه ?tio?_2 و نانولوله های کربنی به عنوان فوتوکاتالیست کاربرد بسیار فراوانی دارند. به عنوان مثال برای تصفیه ناخالصی های ارگانیکی و برای ضد عفونی کردن میکرو اورگانیک ها می تواند مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از نانولوله های کربنی نشانده شده در ماتریس های سل – ژل ?tio?_2 می توان به عنوان سنسورهای گازی دمای اتاق استفاده نمود. مشارکت نانولوله های کربنی در ?tio?_2 می تواند سبب افزایش فوتوجریان اتصال کوتاه سلول های نوری حساس شده رنگی (dsc) شود. در این پژوهش نانولوله های کربنی تک دیواره (swcnt) به کمک روش سل – ژل در ماتریس های ?tio?_2 قرار داده شدند و با استفاده از تکنیک غوطه وری روی بسترهای شیشه ای پوشش داده شدند. خواص اپتیکی ، الکتریکی ، ساختاری و مورفولوژیکی این فیلم ها در شرایط مختلف تهیه نظیر دمای بازپخت ، محلول سل ، ph سل ، غلظت پیش ماده و .... مورد بررسی قرار می گیرند. خواص فیزیکی نانوفیلم ها با استفاده از بیناب سنجی(uvi-vis )مطالعه می شود و خواص مولکولی آنها با (ftir ). همچنین خواص ساختاری نانو لایه ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd) بررسی می شود و خواص مورفولوژی نانو لایه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی می شود .

هدف از اجرای این پروژه، بررسی ساختار الکترونی نانولوله های کربنی تک دیواره و محاسبه ی رابطه ی پاشندگی انرژی می باشد. در انجام محاسبات، از روش زون-فولدینگ و اثرات پیچش استفاده شده است. ابتدا با استفاده از تقریب تنگ-بست گرافن را بررسی کرده سپس با اعمال شرایط مرزی مناسب، رابطه ی پاشندگی انرژی نانولوله را به دست می آوریم. نتایج به دست آمده در روش زون-فولدینگ نشان می دهد که برای نانولوله-های زیگزاگ نیم رسانا، گاف انرژی در سطح فرمی مشاهده می شود. با در نظر گرفتن اثر پیچش، تغییر عمده ای در فواصل اتمی و هیبریداسیون اوربیتال های اتمی ایجاد می شود. با اعمال این اثر، تغییراتی در گاف انرژی نانولوله های زیگزاگ ایجاد می شود که این تغییرات باعث ارجعیت این روش نسبت به روش زون-فولدینگ خواهد بود. نکته ی مهمی که در همه ی این روش ها وجود دارد این است که تغییرات گاف انرژی با افزایش قطر نانولوله ها، روند کاهشی خواهد داشت. در فصل چهارم، برای نانولوله های مختلف به مقایسه ی این دو روش می پردازیم.

ما دیفرانسیل رسانایی نانولوله های کربنی فلزی را با روش ماتریس پراکندگی محاسبه کردیم. مشاهده شد که دیفرانسیل رسانایی ابزارهایی که براساس نانولوله های فلزی ساخته شده اند به صورت تابعی از ولتاژ بایاس، بین ولتاژ ورودی و هدایت، نوسان می کند. دوره نوسان t به طور مستقیم با عکس طول نانولوله متناسب است. بعلاوه دریافتیم که انتقال الکترونی نسبت به تغییر طول نانولوله حساس است.

نانوذرات مغناطیسی کلرید آهن با استفاده از روش همرسوبی ساخته شدند. برای کسب نتایج بهتر، در دمای اتاق کلرید آهن 3 به سورفکتانت های مختلف با نسبت های متفاوت یون های فلزی به پایدارکننده اضافه شد. برای نشان دادن حضور نانوذرات، ساختار و ریخت شناسی آنها، نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) ، پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف فروسرخ تبدیلی فوریه (ft-ir) مشخصه یابی شدند. همچنین اندازه گیری های مغناطیسی روی نمونه ها به وسیله vsm انجام شد. برای نشان دادن تاثیر سورفکتانت بر توزیع اندازه و ساختار بلوری نانوذرات تولیدی، از سورفکتانت های دارای انواع مختلف بار استفاده شد که عبارتند از: سورفکتانت کاتیونی ctab ، سورفکتانت آنیونی sds و سورفکتانت خنثی triton x-100. نتایج نشان داد با استفاده از سورفکتانت کاتیونی ctab کوچکترین اندازه از نانوذرات سنتز شد و همچنین این دسته از نانوذرات، باریکترین توزیع اندازه را دارا هستند و نیز خاصیت بلوری منظم تری (ساختار چندبلوری) نسبت به سایر نمونه های تولید شده دارند. اکسید آهن با مقیاس نانو، یک ماده مغناطیسی مهم و یک کاتالیست بسیار موثر می باشد. به منظور ترکیب فواید نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید آهن، روش های مختلفی اتخاذ شده است. در این کار تحقیقاتی، ما می خواهیم از روش همرسوبی، نانولوله های کربنی چند دیواره را با نانوذرات اکسید آهن fe3o4 پوشش دهیم و تغییرات اعمال شده بر روی خواص مغناطیسی، الکتریکی و حرارتی نانولوله های کربنی پوشش یافته بررسی کنیم.

در این تحقیق، خواص الکترونی نانولوله های کربنی تحت تأثیر میدان های خارجی توسط مدل تنگ بست مورد مطالعه قرار گرفته است. نانولوله های کربنی هنگامی که از روش زون فولدینگ استفاده می کنیم و از اثرات پیچش و هیبریداسیون اوربیتال های ? و ? صرف نظر می کنیم با توجه به قطر و آرایش مارپیچیشان می توانند یک فلز یا نیمه رسانا باشند. ابتدا، با استفاده از تقریب تنگ بست رابطه انرژی پراکندگی گرافن را محاسبه می کنیم و سپس با اعمال شرایط مرزی مناسب، انرژی پراکندگی نانولوله کربنی را بدست می آوریم. در نهایت، به ترتیب میدان های مغناطیسی و الکتریکی خارجی موازی و عمود بر محور نانولوله اعمال می کنیم.میدان مغناطیسی ساختار باند را تغییر خواهد داد، حالت تبهگنی را از بین می برد، و گاف انرژی را کاهش می دهد. گاف انرژی بین صفر و یک مقدار محدود به عنوان تابعی از شار مغناطیسی ? نوسان می کند، و وابستگی شدیدی به شدت میدان و انواع نانولوله های کربنی نشان می دهد، و به طور معکوس متناسب با شعاع نانولوله است. این نتایج همچنین به خوبی در روش k.p دوباره بدست آمده است. در میدان الکتریکی عمودی، ما اثر پیچش نانولوله را تنها با استفاده اوربیتال ? در محاسبات تنگ بست در نظر می گیریم. محاسبات برای نانولوله های آرمچیر نشان می دهد که ساختار باند نانولوله تغییر می کند، تمام حالت های تبهگنی شکافته شده است، همچنین بیشترین تبهگنی در منطقه اول بریلوئن (k=?/a) از بین رفته است، و نقاط فرمی به به سمت نقاط ? انتقال داده می شود.

نانولوله های کربنی با خواص منحصر به فردی نظیر نسبت سطح به حجم زیاد (در حدود 104-103)، چگالی کم، استحکام بالا (در حدود tpa 1)، انعطاف پذیری زیاد (بیش از gpa 60)، رسانندگی الکتریکی و حرارتی عالی در سال های اخیر به شدت مورد توجه واقع شده اند، اما مشابه هر ماده ی دیگری نواقصی دارند که آلاییدن یکی از روش های مناسب و شناخته شده جهت برطرف نمودن این نواقص و همچنین افزایش میزان رسانندگی حرارتی و الکتریکی آن ها است. به این منظور، ارائه ی روشی ارزان قیمت، با میزان بارگذاری بیشتر و یکنواخت برای آلاییدن نانولوله ها مورد توجه می باشد. نانوذرات اکسید آلومینیوم از جمله نانوذراتی هستند که به سهولت دردسترس قرار می گیرند و به دلیل خواص ویژه-ی فیزیکی و شیمیایی خود همچون رسانندگی حرارتی بالا و سازگاری با محیط زیست انتخاب مناسبی برای آلایش نانولوله-ها می باشند. علاوه براین، نانوذرات آلومینا پایداری نسبتاً خوبی در نانوسیال از خود نشان داده و این امر منجر به بهبود پایداری نانولوله های کربنی در نانوسیال و افزایش هدایت حرارتی آن ها می شود. در کار حاضر آلایش نانولوله های کربنی چند دیواره با موفقیت به دو روش هم رسوبی تک مرحله ای و دومرحله ای توسط نانوذرات آلومینا انجام شد. محصولات به دست آمده با نام های ac1، ac2، aac1 و aac2 کدگذاری شدند و برای تهیه ی نانوسیال در سیال پایه ی آب مقطر مورد استفاده قرار گرفتند. آلایش نانولوله های کربنی و تعیین گروه های عاملی سطح نانولوله ها، توسط طیف سنجی مادون قرمز تایید و مشخص شد. همچنین بررسی سطح نانولوله ها توسط عکس های میکروسکوپ الکترون عبوری و روبشی انجام گرفت. اندازه ی نانوذرات آلومینا برای ac1 برابر با nm 46/64، ac2 برابر با nm 58/09، aac1 برابر با nm 43/30 و نمونه ی aac2 برابر با nm 55/63 توسط پراش پرتو ایکس و معادله ی شرر به دست آمد. در این کار توانستیم روشی برای بهبود آلایش و در نتیجه افزایش میزان رسانندگی حرارتی نانوسیال حاوی نانولوله های کربنی آلاییده ارائه دهیم.

نانوذرات آلومینا یکی از نانوذرات کم خطر و پرکاربرد شناخته شده در صنعت می باشند. محدوده ی وسیع کاربردهای این نانوذره اعم از مقاومت بالا، استحکام دی الکتریکی خوب، رسانندگی حرارتی بالا، دیرگدازی بالا، کاربردهای زیستی و غیره باعث شده که موضوع بسیاری از تحقیقات دانشمندان قرار گیرد. از جمله نتایج حاصل از این تحقیقات استفاده از این نانوذره در تولید نانوسیالات به منظور ارتقاء کارایی دستگاه های صنعتی است. اما آنچه که در این میان همواره حائز اهمیت است تولید سیال پایدارتری از این نانوذره است تا بتوان در بازه زمانی طولانی تری از خواص این نانوذره در سیال بهره برد. در این پروژه اثر اصلاح سطح نانوذره توسط 3 نوع لیگاند مختلف اسیدی، آمینی و پلیمری بررسی و تأثیر این مواد بر پایداری نانوذره شناسایی شد. همچنین رسانندگی حرارتی نانوسیال های تهیه شده، به عنوان یک اثر فیزیکی مورد بررسی قرارگرفت. بر طبق نتایج بدست آمده، پوسته ی اسیدی و پلیمری باعث کاهش اندازه نانوذرات اولیه و پوسته ی آمینی با اثری متفاوت باعث افزایش اندازه ی این نانوذرات شدند. این نتایج با بررسی طیف پراش پرتو ایکس نانوذرات و میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری حاصل شد وگروه های عاملی نمونه توسط طیف مادون قرمز تعیین گردید. پایداری نانوذرات آلومینا در اثر عامل دار شدن، در سیال افزایش پیدا کرد و این امر باعث افزایش رسانندگی حرارتی نانوسیال شد. به گونه ای که به ازای غلظت 10% حجمی نانوذرات در سیال اتیلن گلیکول در دمای 80 درجه، برای اولئیک اسید 10/96% ، برای پی وی پی 11/40% و برای آبتیس 3/5% افزایش در تغییرات رسانندگی حرارتی نانوسیال نسبت به سیال پایه بدست آمد. این در حالی است که نانوذرات عامل دار نشده ی آلومینا تنها 2/2 % افزایش در این دما نسبت به سیال پایه ایجاد نمودند.

شوری یک استرس محیطی است که محدودیت های قابل توجهی برای گیاهان و درختان ایجاد کرده است. همچنین شوری یکی از مهم ترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک است. شناسائی و اصلاح گیاهان مقاوم به شوری، در سال های اخیر مورد توجه و اهمیت قرار گرفته است. یکی از راه های استفاده از گیاهان شورزی، بررسی ساز و کار تحمل یا مقاومت به شوری گیاهان است. هدف این پژوهش تعیین مقاومت به شوری درخت اقاقیای معمولی است. به این منظور، این گونه در محیط آزمایشگاهی در معرض چهار سطح غلظتی (0، 50، 100 و 150 میلی مول) از نمک های nah2po4 h2o، cacl2.2h2o و kno3 قرار گرفت. این بررسی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام گرفت و مشخصه های سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی، بنیه بذر، طول ریشه و ساقه، وزن تر ریشه و ساقه و وزن خشک ریشه و ساقه پس از انجام تست نرمال بودن داده ها (آزمون کولموگروف سمیرنوف) در نرم افزار 19spss، به عنوان معیارهایی از تحمل به شوری در این گونه استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که گونه مورد بررسی تفاوت معنی داری از لحاظ پاسخ به شوری در غلظت های مختلف شوری و نمک های مختلف با یکدیگر دارند. همچنین مشاهده شد که، افزایش غلظت این نمک ها باعث کاهش مشخصه های مورد بررسی در آزمایش شد. بیشترین تأثیر منفی بر روی گونه با نمک cacl2.2h2o در غلظت 150 میلی مول مشاهده شد.

در این پایان نامه ویژگی های فیزیکی نانوشاره های مختلف به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته اند. از نانوذرات اکسید آلومینیوم، اکسید روی و اکسید مس به عنوان ذراتی که به شاره های متداول افزوده می شوند استفاده شده است و آب نیز به عنوان شاره اصلی مورد بهره برداری قرار گرفته است. آماده سازی این نانوشاره ها به این ترتیب بوده که نانودرات بعد از وزن شدن برای به دست آوردن کسرحجمی معین در شاره اصلی با استفاده از همزن مکانیکی و سپس با استفاده از پراب اولتراسونیک در شاره پراکنده شده اند. ویژگی هایی مانند ویسکوزیته، چگالی، رسانندگی و ظرفیت گرمایی برای این نانوشاره ها در بازه دمایی °c 10 تا °c 60 مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری های انجام شده برای ویسکوزیته نشان می دهد که این پارامتر عموما و مستقل از نوع نانوذره پراکنده شده در شاره با افزایش کسر حجمی افزایش یافته و به صورت نمایی با دما کاهش می یابد که روابط همبستگی برای ویسکوزیته هریک از نانوشاره بر حسب دما استخراج شده است. چگالی نیز رفتاری مشابه ویسکوزیته دارد. اما برای پارامتری مانند رسانندگی الگوی مشخصی برای پیش بینی رسانندگی نانوشاره ها وجود ندارد و نتایج حاصل با مدل های نظری مقایسه شده اند. برای اندازه گیری ضریب انتقال حرارت همرفتی در نانوشاره ها یک سیستم انتقال حرارت در آزمایشگاه راه اندازی شده است که با به جریان انداختن شاره در آن و اعمال پتانسیل الکتریکی برای گرم کردن آن، می توان این ضریب را محاسبه نمود. برای ظرفیت گرمایی نانوشاره های مختلف روشی جدید با استفاده از داده های استخراج شده از سیستم انتقال حرارت پیشنهاد شده است که به سادگی و با اندازه گیری دمای شاره ورودی و خروجی می توان ظرفیت گرمایی شاره های متفاوت را اندازه گیری نمود. برای تایید این روش از داده های موجود در مراجع برای ظرفیت گرمایی آب استفاده شده و با مدل هایی که پیش از این برای ظرفیت گرمایی ارائه شده اند مقایسه شده است.

آلاییدن نانولوله های کربنی، با مواد مختلف به منظور اصلاح و بهبود خواص فیزیکی آنها منجر به تولید نانوکامپوزیت های می-شود که ویژگی های مناسب کاربرد مورد نظر را دارند. امروزه ساخت کامپوزیت های بر پایه نانولوله کربن به منظور دستکاری و بهبود خواص آنها توجه گسترده ای را به خود اختصاص داده است. از آنجاییکه خواص نانولوله ها در دو جهت محوری و شعاعی بسیار با هم تفاوت دارند. یک آرایش هم جهت و به صف در آمده از نانولوله ها، می تواند خواص آنها را در یک جهت خاص به شدت تقویت کند. در این رساله ما ابتدا نانوذرات اکسیدآهن با استفاده از روش همرسوبی در سه دمای مختلف تولید نمودیم. میزان جذب مایکروویو این نانوذرات را به دست آوردیم و دمای بهینه سنتز برای دست یابی به بالاترین قابلیت جذب را برای نانوذرات اکسید آهن تعیین کردیم. سپس نانوذرات اکسید آهن را در این دمای بهینه به روش همرسوبی بر روی دیواره نانولوله های کربنی چنددیواره عامل دار نشاندیم. نانولوله های آلاییده به نانوذرات مغناطیسی را در زمینه اپوکسی رزین، در حضور یک میدان مغناطیسی نسبتاً ضعیف، هم جهت نمودیم و قابلیت جذب مایکروویو نانولوله های آلاییده را در دو جهت شعاعی و محوری آن اندازه گیری نمودیم. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که توانایی جذب نانولوله ها در جهت محوری به مراتب بیشتر از جهت شعاعی آنهاست. در ادامه این کار، نانولوله های کربنی آلاییده شده با نانوذرات اکسید آهن با یک پوشش دی الکتریک با ضخامت های مختلف پوشاندیم. قابلیت جذب کامپوزیت تولید شده به علت اتلافی که در نتیجه جذب میدان-های الکتریکی موج فرودی توسط بارهای قطبشی موجود در فصل مشترک دی الکتریک-پارامغناطیس رخ داده بوده است، نسبت به نمونه فاقد پوشش افزایش چشمگیری داشته است. ما روش دیگری را نیز برای جهت دهی نانولوله ها به کار بردیم. در این روش، ما نانولوله های آلاییده به نانوذرات اکسیدآهن را با استفاده از روش افشانه داغ در حضور یک میدان مغناطیسی، لایه نشانی نمودیم. نمودارهای گذردهی نوری فیلم ها نشان داد که شفافیت فیلم نانولوله جهت دار نسبت به فیلم تهیه شده از آرایش بی نظم نانولوله ها تقریباً به اندازه 30% افزایش داشته است. اما هیچ بهبودی در جذب مایکروویو فیلم نانولوله های جهت دار مشاهده نشده است.

نانولوله های کربنی توسط پیچیدن یک صفحه گرافن تشکیل می شوند . آنها به دلیل خواص فوق العاده ی مکانیکی ، حرارتی و الکتریکی توجه زیادی را در طول دهه گذشته به خود جلب کرده اند . شبیه سازی دینامیکی مولکولی به صورت گسترده ای برای مطالعه خواص مکانیکی نانولوله های کربنی استفاده شده است . به دلیل آنکه یک نانولوله کربنی می تواند به عنوان یک صفحه پیچیده شده از گرافن مشاهده شود ، نتایج نظری اخیر در گرافن برای کار بر روی نانولوله های کربنی از اهمیت زیادی برخوردار هستند . مشارکت این دو ، خبر از وجود حالت های فونونی در گرافن می دهد و نشان می دهد که چگونه این کشف در درک خواص نانولوله های کربنی به ما کمک می کند . در اینجا رابطه بین مدهای فونونی در نانولوله های کربنی و آنهایی که در یک صفحه گرافن هستند ، با استفاده از روش zone-folding مورد مطالعه قرار گرفته اند . منحنی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی نشان داده شده است . در این رساله پاشندگی فونون های نوری گرافن را در منطقه بریلوئن توسط پراکندگی ناکشسان به دست آورده شده است . پاشندگی فونون های نوری به طور کلی قوی تر از میزان مورد انتظار هستند . شاخه های اپتیکی طولی و عرضی در امتداد ?-k و همچنین در جهت m-? عبور می کنند . همچنین اصول اولیه محاسبات برای توصیف خاصیت ارتعاشی گرافن با کمک ماتریس دینامیکی توضیح داده شده است . روابط پاشندگی فونونی و انرژی به صورت مشروح به منظور به دست آوردن نتایج دقیق تر نوشته شده اند . همچنین ، در این رساله مختصری به بررسی پراکندگی فونونی و انواع مختلف آن در نانولوله های کربنی یرداخته شده است .

صنعت نانو تکنولوژی سریعا در حال رشد است و نوید دهنده ی تغیرات اساسی است که تاثیرات علمی و اقتصادی قابل توجه خواهد داشت و قابل اعمال به گستره وسیعی از زمینه ها مانند نانوالکترونیک، بازسازی محیطی و مراقبت های پزشکی می باشند. نانو ذرات مگنتایت به دلیل داشتن خواص منحصر بفردی همچون اندازه کم ،خواص پارامغناطیسی ،تا حدودی غیر سمی بودن، ثبات شیمیایی بالا و...مورد توجه قرار گرفته است. در نانو ذرات ،کسر بزرگی از اتم ها روی سطح جای گرفته اند ، به همین دلیل خاصیت نانو ذرات به طور گسترده تحت تاثیر خاصیت سطح آن ها می باشد. با افزودن لایه خارجی به عنوان پوسته می توان روی خاصیت الکتریکی ، مغناطیسی و نوری نانوذرات تاثیر گذاشت .هدف ما سنتز و بهینه سازی نانو ذرات مغناطیسی با مغناطش اشباع بالا است که با پوشش های زیست سازگار شامل ستیل تری آمونیوم برمید و اولئیک اسید پوشیده شده اند که قابل کاربرد در زمینه بیولوژیکی و تصفیه آب است. در این رساله، نمونه ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف فروسرخ تبدیلی فوریه (ft-ir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مشخصه یابی شدند. همچنین اندازه گیری مغناطیسی روی نمونه ها به وسیله ی مغناطش سنج نمونه ارتعاشی (vsm) انجام شد. بررسی رفتار دو نمونه پوشش داده شده با ستیل تری آمونیوم برمید و اولئیک اسید نشان داد که اثر مشابهی در توزیع اندازه و کاهش اندازه و اثر متفاوتی در رفتار مغناطیسی نانو ذرات مگنتایت دارند. نانو ذرات با پوشش زیست سازگار ستیل تری آمونیوم برمید دارای مغناطش بالاتری نسبت به نانو ذرات با پوشش اولئیک اسید و حتی نسبت به نانو ذرات مگنتایت خالص می باشند.

در این پژوهش رسانندگی حرارتی نانوسیالات حاوی نانوذرات اکسید مس و اکسید آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا نانوذرات مورد نظر، به منظور ایجاد یک حالت مقایسه وار بین نانو سیالات مختلف، که در آن اثرِ عامل اندازه، مورد بررسی قرار بگیرد، به روش هم¬رسوبی تولید شد. بنابراین در پارامتر¬های اثرگذار آزمایش تغییراتی انجام شد. این تغییرات عبارت است از تغییر اسیدیته محیط آزمایش (کنترل ph)، تغییر عامل کاهنده¬ی بازی از سدیم هیدروکسید به آمونیاک و افزایش یک عامل سرعت دهنده در روند آزمایش که در نتیجه نهایی اثرگذار نباشد. سپس ذرات تولید شده برای آنالیز اولیه تحت طیف سنجی مادون قرمز (ir)، پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) قرار گرفتند. به این ترتیب از تشکیل نانوذرات و همچنین از توزیع اندازه آنها داده های لازم به دست آمد. بنابراین هرکدام از نانو ذرات اکسید مس و اکسید آلومینیوم در چهار سایز مختلف تولید شد. سپس از این مجموعه هشت تایی چهار نانوسیال در بستر آب تولید شد که بتوان بر حسب نوع نانوذره، غلظت سیال و سایز ذرات، رسانندگی حرارتی نانو سیالات را مورد بررسی قرار داد. برای این امر رسانندگی حرارتی سیالات توسط kd2 اندازه گیری شد. نتایج به¬دست آمده نشان داد که نانو ذرات اکسید مس نسبت به نانو ذرات اکسید آلومینیوم در دمای بالای 50 درجه سانتیگراد از رسانندگی حرارتی بهتری برخوردار است. همچنین کاهش سایز در نانو سیالات حاوی نانو ذرات اکسید مس باعث بهبود خواص رسانش گرمایی می¬شود و بالا رفتن غلظت تا جایی که باعث ته¬نشین شدن سیال نشود رسانش حرارتی را در نانو سیالات آلومینا افزایش می¬دهد. همچنین بالا رفتن رسانش حرارتی با افزایش دما برای نانو سیال آلومینا تقریبا خطی است و برای نانو سیال اکسید مس بعد از دمای 50 درجه با جهش واضحی همراه است.

صنعت نانو تکنولوژی سریعا در حال رشد است و نوید دهنده ی تغییرات اساسی است و تاثیرات علمی و اقتصادی قابل توجه خواهد داشت که قابل اعمال به گستره وسیعی از زمینه ها مانند نانو الکترونیک، بازسازی محیطی و مراقبت های پزشکی می باشند. در این میان نانو ذرات اکسید آهن به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی همچون اندازه بسیار کوچک، خواص پارامغناطیسی وثبات شیمیایی بالا و... بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که کسر بزرگی از اتم ها روی سطح نانو ذرات جای گرفته اند، خاصیت نانو ذرات به طور گسترده تحت تاثیر سطح آن ها می باشدکه با افزودن پوشش پلیمری می توان روی خاصیت الکتریکی و مغناطیسی و نوری نانو ذرات تاثیر گذاشت. هدف ما سنتز و بهینه سازی نانو ذرات مغناطیسی با مغناطش اشباع بالا است که با پوشش های زیست سازگارنظیر پلی اتیلن گلایکول و پلی وینیل الکل پوشیده شده اند که قابل کاربرد در زمینه پزشکی و درمان موضعی سرطان است. دراین رساله برای مشخصه یابی و بررسی خواص فیزیکی نانو ذرات از آنالیزهایxrd، ftirوvsm استفاده شد و نتایج جالب و مورد توجهی بدست آمده است. از بررسی رفتار دو نمونه ی پوشش داده شده با پلی اتیلن گلایکول و پلی وینیل الکل مشاهده شد، که پلیمر های مذکور در توزیع اندازه و رفتار مغناطیسی نانو ذرات مگنتایت اثر متفاوتی دارند. همچنین مشاهده شد، پوشش پلی وینیل الکل باعث کاهش اندازه کریستالی نانو ذرات مگنتایت و پوشش پلی اتیلن گلایکول باعث افزایش اندازه این نانو ذرات می شوند. در این رساله دریافتیم که نانو ذرات با پوشش پلی اتیلن گلایکول دارای مغناطش اشباع بالاتری نسبت به نانو ذرات با پوشش پلی وینیل الکل هستند. با توجه بهاثرات اندازه و توزیع اندازه نانوذرات روی خواص مغناطیسی، تغییر و کنترل آنها و دیگر پارامترهادرحین سنتزمی توانند جهت بهینه سازی محصولات نهایی مورد بررسی قرار گیرند.

چکیده ندارد.