فلز منیزیم به دلیل دارابودن خواص فیزیکی و مکانیکی فوق العاده، کاربرد گسترده ای در صنایع فضایی، الکترونیک و اتومبیل سازی دارد. متاسفانه، منیزیم و آلیاژهای آن واکنش پذیری بالایی دارند که آن ها را مستعد خوردگی کرده و کاربرد گسترده ی آن ها را محدود می سازد. آبکاری الکترولس یکی از تکنیک های مهندسی سطح جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی منیزیم است. در کار پژوهشی اخیر، آبکاری الکترولس نیکل بر روی آلیاژ az61 منیزیم صورت گرفت. سپس اثر افزودن مس بر مورفولوژی سطح، درصد عناصر تشکیل دهنده، مقاومت خوردگی و سرعت ترسیب پوشش نیکل مورد بررسی قرار گرفت. در اولویت بعدی، پوشش سریم- لانتانیم- پرمنگنات به عنوان جایگزینی برای ترکیبات سمی کروم و اسید فلوئوریک مورد استفاده در مرحله پیش تیمار سطحی معرفی شد. این پوشش تبدیلی به دلیل سازگاری با محیط زیست و ارزان بودن می تواند جالب توجه باشد. به منظور بررسی مورفولوژی سطح و در صد عناصر تشکیل دهنده سطح، به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی(sem) و تفرق اشعه ایکس(edx) استفاده شد. تعیین ساختار کریستالی پوشش ها توسط پراش پرتو ایکس(xrd) انجام گرفت. خواص ضد خوردگی پوشش ها با روش های امپدانس الکتروشیمیایی(eis) و پتانسیل مدار باز (ocp) در محلول خورنده سدیم کلرید صورت گرفت. نتایج تست ها نشان داد که اعمال پوشش ni-p باعث بهبود مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ شده است.

در این پروژه، نقاط کوانتومی گرافن به طور شیمیایی سنتز شد و به صورت حسگر مقاومت شیمیایی برای اندازه¬گیری رطوبت هوا استفاده گردید. برای سنتز نقاط کوانتومی گرافن از اسید سیتریک به عنوان ماده اولیه استفاده شد. در اثر حرارت دادن اسید سیتریک و با کنترل درجه¬ی کربونیزاسیون نقاط کوانتومی گرافن تهیه گردید. مشخص گردید که احیا نقاط کوانتومی گرافن با هیدرازین هیدرات موجب کاهش حساسیت این مواد به رطوبت می¬شود. به منظور آماده سازی حسگر، مقدار کمی از این ماده روی الکترود قرار داده شد. بررسی¬های حسگری این ماده در رطوبت نسبی مختلف انجام گرفت. پاسخ الکتریکی حسگر مربوط به جذب مولکولهای آب در سطح ماده حسگر می¬باشد. مولکولهای آب جذب شده باعث افزایش هدایت نقاط کوانتومی گرافن می¬شوند. در رطوبت نسبی پایین این اثر می¬تواند بر اساس خاصیت دهندگی الکترون مولکولهای آب و در نتیجه افزایش هدایت نقاط کوانتومی گرافن که در اینجا به عنوان نیم رسانای نوعn عمل می¬کند توجیه شود. در رطوبت نسبی بالا و با افزایش تعداد لایه های آبی جذب شده در سطح ماده حسگر، هدایت پروتون بین لایه های آبی نیز منجر به افزایش هدایت نقاط کوانتومی گرافن می¬شود. زمان پاسخ برای این حسگر حدود 10 ثانیه می-باشد. در مقایسه با بیشتر حسگرهای رطوبت، حسگر رطوبت مبنی بر نقاط کوانتومی گرافن زمان پاسخ کوتاه و حساسیت بالایی به تغییرات رطوبت محیط از خود نشان می¬دهد. این حسگر به گستره¬ی رطوبت نسبی8% تا 95% پاسخ خطی نشان می¬دهد. بنابراین نقاط کوانتومی گرافن ماده مناسبی جهت ساخت حسگر رطوبت بسیار حساس می¬باشد.

با گسترش صنایع و افزایش مصرف انرژی در جهان، انتشار آلاینده اکسیدهای نیتروژن (nox)، اکسیدهای گوگرد (sox)، مونوکسید کربن (co)، دی اکسید کربن (co2)، ترکیبات آلی فرار (voc) و ذرات دوده که از احتراق سوخت های فسیلی در موتورهای درون سوز تولید می شوند، با سرعت زیادی در حال افزایش می باشد. عبارت nox که به طور کلی برای اکسیدهای یک نیتروژنه no و no2 به کار می رود، یکی از مهم ترین آلاینده های اتمسفری است. بنابراین کنترل انتشار و حذف آلاینده nox از اهمیت بسیاری برخوردار است. از آنجاییکه بررسی تمامی پارامترهای موثر در تهیه کاتالیست¬ها در آزمایشگاه امکان¬پذیر نیست، از این¬رو شبیه¬سازی¬های کامپیوتری مورد استفاده قرار می¬گیرند. امروزه، مدلسازی و شبیه¬سازی مولکولی با قابلیت¬های منحصر بفردش در ساخت ساختارها در مقیاس اتمی، نقش مهمی در مطالعه مواد و پدیده¬هارا در مقیاس نانو و ارتقاء کارآیی تکنولوژی¬های موجود ایفا می-کنند. همچنین، آنها امکان دستیابی به کاتالیست بهینه با مطالعه نمونه¬های زیاد در مدت زمانی کوتاه را میسر می¬سازند. با توجه به اهمیت حذف nox، هدف این پروژه پژوهشی مطالعه رفتار نانوکاتالیست¬ها در فرایند حذف scr nox است. در فرآیندهای زئولیتی که واکنش کاتالیستی بیشتر درون حفرات زئولیت اتفاق می¬افتد، مطالعه جذب و نفوذ مولکول¬های واکنش¬دهنده به منظور کسب فهم و درک کامل فرآیند چرخه کاتالیستی ضرورت دارد. در رساله حاضر، با بهره جستن از سیستم¬های شبیه¬ساز مولکولی، رفتار جذب و نفوذ مولکول¬ها در نانوکاتالیزور¬های مورد استفاده در فرایند کاهش کاتالیزوری انتخابی nox در مقیاس مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. برهم کنش فلزات مختلف با پایه کاتالیست و نیز رفتار کاتالیست¬ها در مراحل جذب، نفوذ و انتخاب¬پذیری گونه¬ها به روش¬های دینامیک مولکولی و مونت کارلو توسط نرم¬افزار materials studio بررسی شد. مدت زمان شبیه¬سازی 1 نانوثانیه با گام زمانی 1 فمتوثانیه و شعاع قطع 12/5آنگستروم برای اجراهای شبیه¬سازی در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده بیانگر افزایش نفوذ با دما بود. به علت حجم¬های قابل دسترس تقریبا یکسان برای کاتالیست¬ها، مقادیر نفوذ تقریبا یکسان بدست آمد. نفوذ nh3 در کاتالیست cu-zsm5 بسیار محدود بود. در بررسی جذب مشاهده شد با افزودن کاتیون در پایه میزان ظرفیت جذب افزایش می¬یابد. کاتالیست cu-zsm5 جذب بسیار بالای nh3 را نشان داد. نتایج شبیه¬سازی¬های نفوذ محصولات نیز حاکی از انتخابگری بالای کاتالیست cu-zsm5 در دمای ℃300 بود. در نهایت کاتالیزور بهینه پیش-بینی شده از شبیه سازی مولکولی سنتز شد و کارایی آن در فرایند کاهش کاتالیزوری nox بررسی گردید. نتایج شبیه¬سازی مولکولی حاصل در این پژوهش مطابقت خیلی خوبی با نتایج کار تجربی انجام شده و نتایج دیگر کارهای شبیه¬سازی مرتبط بدست داد.