اسیدی شدن از آسیبهای رایج آثار چوبی تاریخی است و مبحث اسیدزدایی در بسیاری از موارد در جریان مراحل حفاظت و مرمت آثار چوبی تاریخی مطرح می شود. استفاده از آمونیاک به همراه حلال الکلی (عموما متانول) به عنوان ماده اسیدزدا، روشی معمول برای اسیدزدایی آثار چوبی تاریخی می باشد، اما استفاده از این ماده اسیدزدا، مشکلات و کمبودهایی را در بر خواهد داشت؛ از جمله مشکلات استفاده از محلول آمونیاک در متانول، سطحی بودن اسیدزدایی و عمق نفوذ اندک این ماده در چوب می باشد که موجب اسیدی شدن دوباره چوب، در مدت زمانی اندک پس از درمان خواهد شد. سمی بودن هر دو ماده آمونیاک و متانول و خطرات ناشی از کاربرد آنها برای مرمت گر نیز از دیگر مشکلات اساسی کاربرد این محلول برای اسیدزدایی آثار چوبی تاریخی است. همچنین انحلال تدریجی ترکیبات چوب در آمونیاک و متانول در طی عملیات حفاظت و مرمت، تغییرات و مشکلاتی را برای اثر به همراه خواهد داشت. امروزه استفاده از نانومواد در علم حفاظت و مرمت آثار تاریخی مورد آزمایش قرار گرفته و یکی از موارد آزمایش شده، استفاده از دیسپرسیون قلیایی نانوذرات هیدروکسید کلسیم در ایزوپروپانول برای اسیدزدایی آثار تاریخی چوبی، کاغذی و پارچه ای است، نتایج آزمایش این مواد برای اسیدزدایی آثار ذکر شده، بسیار قابل توجه است، گرچه برای اثبات قطعی ویژگیهای برتر دیسپرسیون قلیایی نانوذرات هیدروکسید کلسیم در ایزوپروپانول، نسبت به اسیدزدای رایج چوبهای تاریخی در ایران (محلول آمونیاک در حلال الکلی) به آزمایشهای مفصل تر و دقیق تری نیاز است.

هدف اولیه از انجام این پروژه، سنتز نانو ساختارهای اکسید ایندیم می باشد. برای دستیابی به این هدف، ابتدا نانو ذرات اکسید ایندیم به روش هیدروترمال تهیه شد. در تهیه ذرات in2o3، پارامترهای مختلف نظیر زمان، دما،ph، سرفکتانت های مختلف و روش هیدروترمال دو مرحله ای بررسی شده و نقش آن ها در ویژگی ذرات تهیه شده، مورد بررسی قرار گرفت. خواص نانو پودرها با استفاده از آنالیزهای xrd، fe-sem، edax، ftir و tem مورد بررسی قرار گرفت. هدف بعدی در انجام پروژه، بررسی ویژگی حسگر گاز نانو ذراتin2o3 بود. برای انجام آزمایش های حسگری، ذرات سنتز شده به روش پرس پودر به صورت قرص تهیه و آزمایش حسگری نسبت به گاز اتانول، آمونیاک و استون انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که اکسید ایندیم انتخاب پذیری خوبی دارد همچنین حساسیت این حسگر نسبت به آمونیاک از همه بیشتر است.

هدف از این تحقیق بهینه کردن ویژگیهای حسگری لایه دی اکسید قلع با تهیه نانو لایه دوتایی zno-sno2 از روش سل ژل، با استفاده از روش پوشش دهی غوطه وری و بهبود شرایط گزارش شده توسط دیگر محققان در تهیه لایه های دو تایی است. به همین دلیل در ابتدا دو لایه خالص دی اکسید قلع و اکسید روی با روش پوشش دهی غوطه وری تهیه شدند. در ادامه اثر پارامترهای مختلف از جمله دما، زمان و تعداد لایه بر روی کیفیت لایه ها و تحلیل اثر ضخامت، اندازه و توزیع اندازه ذرات، بر ویژگیهای حسگری، بررسی و لایه های بهینه اننتخاب شدند. در نهایت لایه دی اکسید قلع با دو بار پوشش دهی و گرمادهی به مدت 2 ساعت و در دمای c°600 بر روی تک لایه اکسید روی که در دمای c°600 و به مدت 2 ساعت گرمادهی شده بود، لایه نشانی شد. از جمله ویژگیهای حسگری که در لایه نازک دو تایی zs با ضخامت nm800 ، کاهش حداقل c°100 دمای بهینه حسگری و کاهش زمان پاسخ به میزان 50 ثانیه نسبت به لایه خالص sno2 است. از نتایج دیگر می توان به افزایش چشمگیر میزان حسگری با افزایش غلظت (در دمای ثابت) و دما (در غلظت ثابت) و همچنین ارتقاء درصد حسگری لایه خالص دی اکسید قلع در آزمایش دما ثابت و جبران ضعف در صد حسگری این اکسید در مقابل غلظتهای اعمال شده پی در پی اشاره کرد. این حسگر دارای ثبات رفتاری بوده و افت ناگهانی میزان حسگری در شرایط کاری واقعی که به دلیل اشباع سطح حسگر اتفاق می افتد، را جبران می کند، دلیل این امر تفاوت ذاتی دو اکسید و نزدیکی لبه باند هدایت آن دو و همچنین همپوشانی اندازه ذرات مختلف در ایجاد اکسیژنهای مورد نیاز حسگری است. در این تحقیق، با گرمادهی لایه ها پس از هر بار لایه نشانی و حرارت دهی هر دو لایه اکسیدی در دمای 600 به مدت 2 ساعت از تشکیل لایه میانی وسیع میان دو اکسید جلوگیری شود.

این تحقیق به منظور بررسی عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی بر ایجاد پوشش?های نانوساختار دی اکسید تیتانیم در فرایند سل ژل و استفاده از آنها در ساخت پیل خورشیدی فعال شده با رنگ انجام شد. بدین منظور در ابتدا تاثیر سه عامل غلظت اولیه، دما و زمان حرارت?دهی بر خصوصیات پوشش?ها مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با مدل?های ارائه شده برای تشکیل نانوساختارها مقایسه شد. در ادامه پوشش?های نانوساختار دی اکسید تیتانیم توسط فرایند نوین خودسامانی بر اثر تبخیر ایجاد شدند و تاثیر پارامترهای فرایند بر خواص آنها بررسی گردید. سپس شرایط پوشش?دهی برای ایجاد پوشش با خواص مناسب بهینه سازی شد. به منظور بررسی تاثیر حضور یون?های نیتروژن و پالادیم در شبکه دی اکسید تیتانیم پوشش?های بهینه توسط این یون?ها در غلظت?های مختلف آلاییده شدند و خصوصیات ساختاری، سطحی و نوری آنها مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این ذرات سولفید کادمیم و سلنید کادمیم نانوساختار نیز به منظور فعال سازی به طور جداگانه برروی پوشش?ها به روش رسوب?دهی در حمام شیمیایی ایجاد شدند و تاثیر این ذرات بر خواص نوری پوشش?ها ارزیابی گردید. در نهایت سه دسته پیل خورشیدی فعال شده با رنگ با استفاده از این پوشش?ها ساخته شد. در دسته اول از پوشش?های دی اکسید تیتانیم ساده به منظور بهینه سازی شرایط پیل و به دست آوردن بهترین بازده استفاده شد. در دسته دوم از پوشش?های دی اکسید تیتانیم آلاییده شده با یون?های نیتروژن و پالادیم برای یافتن تاثیر هر یک از عناصر بر بازده پیل استفاده گردید و در دسته سوم از پوشش?های دی اکسید تیتانیم فعال شده با ذرات سولفید کادمیم و سلنید کادمیم نانوساختار به منظور بررسی تاثیر این ذرات استفاده شد.

کامپوزیت آلومینا- زیرکونیا با توجه به خواص بی نظیر آن مانند چقرمگی بالا، مقاومت سایشی بالا و انبساط حرارتی نسبتاً پایین می تواند در سرامیک های چقرمه، سرامیک های مقاوم به سایش، پوشش های مانع حرارت در توربین های گازی و حسگر اکسیژن مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش سنتز نانوکامپوزیت al2o3-zro2 به روش سنتز خود احتراقی دما بالای فعال شده مکانیکی (mashs) انجام و ویژگی های فازی و ریزساختاری محصول، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از معادله واکنشی زیر، جهت دستیابی به ساختار نانوکامپوزیتی فوق استفاده شد: al +zro2(m) ?(??( o2(g) ) ) al2o3+zro2(t&c)با استفاده از روش فعال سازی مکانیکی، مخلوط پودری اولیه پیش فعال گشت تا انرژی اولیه لازم جهت شروع واکنش shs و دستیابی به ابعاد نانو در محصول نهایی فراهم گردد. سپس از پودرهای حاصل از زمان های مختلف آسیاب شامل (1،3و6 ساعت)، جهت انجام واکنش احتراقی shs ، قرص هایی با قطر 10 میلی متر توسط پرس تک محوره، تهیه و در یک کوره اتمسفر کنترل با اتمسفر اکسیژن قرار گرفت. در این فرآیند پارامترهای زمان آسیاکاری، نسبت مواد اولیه و نسبت گلوله به پودر مورد بررسی قرار گرفت. از بهترین نمونه های سنتز شده، آنالیز xrdو semگرفته شد، و در نهایت آنالیزtem هم برای حصول اطمینان از سنتز نانوکامپوزیت مورد نظر گرفته شد. نتایج حاصل از آنالیز های فوق نشان داد، در نمونه های 6 ساعت آسیاب کاری با نسبت مولی 1 به 1 و دمای ? c750 کامپوزیت نانو ساختار مورد نظر با متوسط اندازه دانه های nm 25 سنتز می شود.

از کاربردهای مهم فرآیند سل- ژل ایجاد نانوذرات به عنوان حسگرهای اکسیدفلزی می باشد. اکسید روی یکی از مهم ترین اکسیدهای فلزی می باشد که کاربردهای فراوانی در حسگرهای گازی دارد. در این پژوهش نانو درات اکسید روی به طریق سل- ژل ایجاد شدند. تاثیر دو پارامتر دمای تکلیس و غلظت پیش ماده بر روی اندازه دانه وذرات بررسی شده است. خواص نانوپودر تولید شده از قبیل اندازه وشکل از طریق xrd، ftir، sem تعیین شد. بعد از تولید نانوپودر اکسید روی، با پرس سرد و پیش زینترینگ در دمای 400 درجه سانتیگراد قرص هایی به قطر 13 میلیمتر و ضخامت 1/4 میلیمتر از نانوپودر اکسید روی تهیه شده است. سپس خواص حسگری قرص های نانوپودر اکسید روی نسبت به گاز اتانول بررسی شد و در آخر برای بررسی اثر دوپ کردن عناصر واسطه، دو عنصر مس و آهن را به عنوان عناصر دوپ انتخاب کرده وتاثیر آن در خواص حسگری اندازه گیری شده است.

در این تحقیق، شیشه هایی بر اساس فرمول کلی 30cao–5mo–70sio2 (m=ca, sr, zn, mg) به روش سل-ژل تهیه شده و تشکیل لایه کلسیم فسفات بر روی سطح آن ها، که ضریب زیست فعالی را به وجود می آورد، توسط انجام آزمونin-vitro (غوطه ور سازی آن ها درون محلول sbf برای مدت زمان های متفاوت) مورد بررسی قرار گرفت. تشکیل لایه کلسیم فسفات بر روی سطح شیشه ها و تفاوت های ساختاری بین لایه تشکیل شده بر روی شیشه های مختلف، توسط تکنیک هایی چون xrd، ftir، sem و eds مورد بررسی قرار گرفت. همچنین غلظت یون های کلسیم، سیلیسیم و یونm به کار رفته در ساختار شیشه که در محلول sbf آزاد شده بودند، توسط آزمون icp مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به آن چه در فصل دوم ذکر شد، با قرار گرفتن شیشه ها در تماس با محلول sbf، در ابتدا یک لایه غنی از sio2 بر روی سطح آن ها تشکیل شد. نتایج نشان دادند تشکیل لایه کلسیم فسفاتی بر روی سطح شیشه ها، قویاً به ترکیب شیمیایی آن ها وابسته است. در مجموع نتایج نشان دادند تشکیل لایه آپاتیت کربناتی بر روی سطح شیشه، با جایگزین کردن 5% مولی mgo به جای cao، با تأخیر اتفاق می افتد. در حالی که با جایگزین کردن همین مقدار zno ، تشکیل این لایه متوقف شده و با جایگزین نمودن sro ، تشکیل این لایه سریع می شود.

بررسی های انجام شده بر روی آلیاژ niti نشان می دهد که این آلیاژ بدلیل خواص منحصربفردی نظیر خاصیت شبه الاستیسیته، پتانسیل بالایی جهت استفاده بعنوان زمینه کامپوزیت های مقاوم به سایش دارد. هدف این پژوهش در بخش اول، سنتز کامپوزیت زمینه niti تقویت شده با درصد های کم ( تا 6 درصد وزنی) از نانوذرات al2o3 می باشد. بدین منظور، درصدهای مختلف از این نانوذرات به سیستم آلیاژی ni-ti اضافه شده و اثر آنها بر مراحل آلیاژسازی مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد پس از افزودن نانوذرات al2o3 زمان رسیدن به شرایط پایدار در آلیاژسازی مکانیکی کاهش و سرعت تشکیل فاز niti در مجاورت این ذرات افزایش می یابد که علت آن افزایش دانسیته نابجایی ها و تسهیل فرآیند جوش سرد و شکست ذرات در حین آلیاژسازی مکانیکی در حضور نانوذرات می باشد. از پودر اتمیزه نایتینول برای بررسی اثر پیش ماده بر خواص سایشی در کنار پودر بدست آمده از آلیاژسازی مکانیکی استفاده شد. پودرهای تهیه شده برای ساخت قطعات کامپوزیتی به روش تف جوشی در خلاء و پرس گرم ایزواستاتیک تحت فرآیند تف جوشی قرار گرفتند. نتایج اندازه گیری دانسیته نمونه های تف جوشی شده نشان داد که با روش تف جوشی در خلاء امکان رسیدن به دانسیته کامل وجود ندارد اما نمونه های تهیه شده به روش hip به دانسیته کامل رسیدند. نتایج حاصل از طرح پراش اشعه ایکس و dsc نشان داد افزودن نانوذرات به زمینه niti باعث افزایش پایداری فاز مارتنزیتی و بالا رفتن دمای این استحاله می شود. همچنین ، مقدار فازهای بین فلزی در نمونه های کامپوزیتی بیشتر ار نمونه های خالص niti می باشد. به منظور بررسی خواص مکانیکی و شبه الاستیسیته نمونه های تف جوشی شده از روش فرورونده نانو استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد پس از افزودن نانوذرات خاصیت شبه الاستیسیته کاهش نسبی از خود نشان می دهد ولی خواص مکانیکی نمونه های تقویت شده با نانوذرات بطور چشمگیری افزایش یافته است. آزمون سایش بر روی نمونه های تهیه شده به روش گلوله بر روی دیسک انجام گرفت. مطالعه سطوح سایش نشان داد نمونه های تقویت شده با نانو ذرات مقاومت به سایش بسیار بهتری در مقایسه با نمونه niti خالص از خود نشان دادند که بطور عمده به بهبود خواص مکانیکی و دارا بودن مقدار قابل قبول خاصیت شبه الاستیسیته در این نمونه ها برمی گردد. در نهایت، مکانیزم سایش در نمونه های تف جوشی با استفاده از sem مورد مطالعه قرار گرفت.

هدف اصلی این تحقیق، تهیه نانولایه های تیتانات باریم می باشد که از روش سل ژل برای بدست آوردن آنها استفاده شد. برای تهیه سل به ترتیب آغازگرهای اسیداستیک، استات باریم، الکل، آب، با نسبتهای مولی 130:1:1:1:7 انتخاب شدند. سپس با استفاده از روش غوطه وری نانو لایه های تیتانات باریم تهیه گردید. حساسیت نانو لایه های تیتانات باریم نسبت به گاز اتانول مورد آزمایش قرار گرفت و چون تیتانات باریم نسبت به اتانول هیچ گونه واکنشی نشان نداد سعی شد با استفاده از آلاینده هایی مانند لانتانیم و فلز نجیب پالادیم حساسیت نسبت به اتانول ایجاد کنیم. همچنین با توجه به اینکه لایه کاتالیزوری مناسب باعث بهبود حساسیت و رفتار دمایی می شود تاثیر لایه کاتالیزور طلا بررسی شده است. بررسی های مورفولوژی سطحی نشان داد که پوششهای تهیه شده کاملا همگن بودند و بررسی میکروسکوپ نیروی اتمی آنها از طریق آنالیزهای زبری سطح، زبری سطح 642/1 نانومتر را که نتیجه قابل قبولی بود نشان داد.

رشد سریع وسایل الکتریکی نیازمند توسعه نسل تازه ای از باتری ها با دانسیته انرژی بالا می باشد. باتری های لیتیم- سولفور یکی از بهترین کاندیدها برای این منظور می باشند. از مزایای اصلی این باتری ها می توان به ظرفیت مخصوص و دانسیته انرژی بالا، قیمت پایین و غیر¬سمی بودن سولفور اشاره کرد. به هر حال، معایبی نیز از جمله سیکل پذیری ضعیف و افت ظرفیت در حالت عملی برای این باتری ها، وجود دارد. عمده ترین دلایل پیدایش این معایب هدایت الکتریکی پایین سولفور و حلالیت بالای پلی سولفیدهای مرتبه بالا در الکترولیت های آلی است که منجر به ازدست رفتن برگشت ناپذیر ماده فعال سولفور می گردد. اصلاح ساختار کاتد بهترین راهکار برای بهبود عملکرد این باتری ها می باشد. در این پروژه، ساختار کامپوزیتی جدید نانولوله کربنی- سولفور- پلی¬پیرول برای حل معایب این باتری ها پیشنهاد می شود.

چکیده: در پایان نامه ی حاضر، حسگرهای گازی مقاومتی اکسید فلزی نیم رسانا با پایه ی zno و همچنین حسگرهای هیبریدی متناظر، با جزءِ هیبریدی نانولوله های کربنی چندجداره ساخته شده و پارامترهای حسگری آن ها در پاسخ به ترکیب های هیدروکربنی فرّار (اتانول-متانول-استون-اتر-زایلن-فرمالدهید و تولوئن) مورد بررسی قرار گرفت. برای تولید پودر پایه ی نانوذرات اکسید روی، نانوساختارهای اکسید روی با ریخت کره ی توخالی با روشی شیمیایی مبتنی بر استفاده از قالب های کربنی و با استفاده از محلول اولیه ی استات روی در دی متیل فرمامید ساخته شدند. برای این منظور در ابتدا قالب های کروی کربن (میکروکره های کربنی) با استفاده از روش آبی- حرارتی درون اوتوکلاو و با استفاده از محلول ساکروز در آب تهیه شدند. نتایج حاصل از آزمایش-های انجام شده نشان می داد که: با کاهش غلظت محلول ساکروز اولیه از mollit-1 5/0 تا mollit-1 1/0 اندازه ی کره های کربنی نهایی از حدود nm 2500 تا حدود nm 300 کاهش می یابد. تشکیل میکرو(نانو)کره های کربنی و نانوکره های توخالی اکسید روی، تخمین اندازه و خلوص محصول نهایی، با استفاده از آنالیزهای sem، tem و xrd مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه ی پودر مواد حسگر هیبریدی، پودر نانوکره های توخالی اکسید روی و نانولوله های کربنی عامل دار شده با نسبت های وزنی مختلف (02/0، 05/0، 1/0، 3/0 و 5/0 درصد وزنی) توسط امواج فراصوت با یکدیگر مخلوط شدند. تصاویر sem، پخش نسبتاً همگن نانولوله ها درون ماتریس کره های توخالی و تماس مناسب بین این دو جزء را نشان می داد. نتایج حاصل از اندازه گیری های bet نشان می دادند که افزودن تنها wt%05/0 نانولوله کربنی به ماتریس حاصل از کره های توخالی اکسید روی مساحت سطح تماس موثر پودر هیبریدی را تا حدود 3/1 برابر افزایش می دهد. به کمک پودر مواد حسگر به دست آمده، 6 دسته حسگر لایه ضخیم با روش چاپ صفحه ای برروی زیرلایه های شیشه ای تهیه شدند؛ یکی، متناظر با پودر اکسید روی خالص (s-blank) و پنج تای دیگر متناظر با پودرهای هیبریدی با درصدهای وزنی نانولوله ی متفاوت: s-0/02, s-0/05, s-0/1, s-0/3, s-0/5. در مرحله ی اندازه گیری حسگر؛ نمودارهای پاسخ برحسب دما برای حسگرهای مختلف خالص و هیبریدی نشان می دادند که نه تنها تمام حسگرهای هیبریدی نسبت به حسگر خالص پاسخ بزرگ تری به ترکیب های هیدروکربنی فرّار مورد هدف از خود نشان می دهند، بلکه بیشینه ی افزایش پاسخ نسبت به یک هیدروکربن خاص به ازای یک درصد وزنی معین از نانولوله کربنی صورت می گیرد. برای اتانول و متانول 0/05wt% نانولوله ی کربنی به عنوان درصد وزنی بهینه تعیین شد؛ درحالی که برای استون و اتر حسگر s-0/1 بیشینه ی پاسخ را نشان می داد. همچنین مشخص شد که افزودن مقادیر بسیار جزیی نانولوله ی کربنی منجر به کاهش قابل ملاحظه در دمای بهینه ی عملکرد حسگر می شود. در مورد متانول افزودن 02/0 درصد نانولوله، دمای بهینه را به اندازه ی c°20 کاهش داد؛ درحالی که در مورد اتانول افزودن 05/0 درصد وزنی نانولوله، دمای بهینه را به اندازه ی c°50 کاهش می داد. بررسی نمودارهای پاسخ- غلظت برای حسگرهای خالص و هیبریدی نشان می داد که غلظت اشباع حسگر متأثر از مقدارنانولوله ی افزوده می باشد؛ به طوری که برای اتانول و متانول، حسگر s-0/05 و برای استون و اتر حسگر s-0/1 بیشینه ی گستره ی همبستگی خطی و غلظت اشباع را نشان می دادند. رسم نمودارهای ستونی پاسخ برای حسگرهای s-0/05 و s-0/1 در پاسخ به هیدروکربن های مختلف، وجود یک انتخاب گری قابل ملاحظه ، وابسته به مقدار نانولوله و دما را برای چهار هیدروکربن: اتانول، متانول، استن و اتر را نشان می داد. همچنین اندازه گیری ها نشان می داد که حسگرهای هیبریدی زمان های مشخصه ی پاسخ و بازیافت کم تری نسبت به حسگر خالص از خود نشان می دهند؛ به عنوان مثال، زمان های پاسخ و بازیافت برای حسگر هیبریدی s-0/05، در c°300 و در پاسخ به ppm 320 اتانول، به ترتیب برابر با 44 و s 72 به دست آمدند که در مقایسه با اعداد متناظر محاسبه شده برای حسگر خالص در همان دما، یعنی 82 و s 103 کاهش قابل ملاحظه ای را نشان می داد. اندازه گیری پاسخ حسگرهای خالص s-blank و هیبریدی s-0/05 به ppm 320 اتانول در 11 هفته ی متوالی و ثبت شدت پاسخ ها و و زمان های مشخصه ای با اختلاف کمتر از ?7، نشان دهنده ی تکرار پذیری مناسب نتایج و پایداری هر دو نوع حسگر می باشد.

چکیده ندارد.