نانوذرات به علت خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی, بسیار متفاوت از همتاهای توده ی خود عمل می کنند و در حوزه ی مواد مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. این تفاوت به دلیل تعداد قابل توجه اتم های سطحی که در مقایسه با نمونه های توده، خواص الکترونی و ساختاری متفاوت دارند، می باشد. در میان نانوذرات با ماهیت های متفاوت، نانوبلورهای نیمه هادی به علت تغییر خواص نوری و الکترونیکی آن ها از طریق محدودیت سه بعدی حامل های بار، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از ویژگی های نیمه هادی ها در مقیاس نانو، افزایش گاف انرژی آن ها با کاهش اندازه ی آن هاست. بنابراین، انعطاف پذیری گاف انرژی در نانو نیمه هادی ها آن ها را به ابزار مناسبی برای زمینه های مختلف کاربردی تبدیل می کند. اکسید سریم، سریا، یکی از نانو ذرات مورد توجه است که دارای خواص جذاب بسیاری است. سریا یک ماده ی دیر گداز شناخته شده با ساختار مکعبی فلوریت است. سریا می تواند به عنوان ماده ی هادی یون اکسیژن عمل کند. در سریا، جای خالی ذاتی از طریق حضور یون های ce3+ در شبکه ی فلوریت به علت تعادل کاهشی ce4+/ce3+، تشکیل می شود، در حالی که جای خالی عارضی از طریق جانشینی یون ها در شبکه ی سریا ایجاد می شود. خاصیت ویژه ی اکسید سریم برای تبادل برگشت پذیر اکسیژن یک ویژگی کلیدی برای اکثر کاربرد های آن است. نقطه ی ذوب بالا (oc 2400)، مزیت دیگری برای کاربرد های سریا در دمای بالا است. همچنین سریا در دماهای بالا پایدار است و سختی زیادی دارد. نانوذرات سریا با این خواص قابل توجه، در پزشکی، شیمی، محیط زیست، انرژی، اطلاعات، صنعت و غیره قابل کاربرد هستند. روش های متفاوتی برای تهیه ی این ماده ی ارزشمند نظیر سنتز الکتریکی، تراکم گاز، روش گداختن، هیدروترمال، رسوب گیری، روش مکانوشیمیایی، روش های سل- ژل، روش های مایکروویو، روش های سونوشیمیایی و غیره وجود دارد. در کار حاضر، از روش حرارت دهی توسط مایکروویو برای بدست آوردن نانو ذرات سریا استفاده شده است. حرارت دهی مایکروویو یک نوع حرارت دهی یکنواخت است و استفاده از این روش منجر به تهیه ی محصولات خالص می شود. در بین روش های متفاوت حرارت دهی، مایکروویو مزیت هایی نظیر حرارت دهی سریع، سرعت های واکنش بالاتر، انتخاب پذیری بیشتر، بهره ی بالاتر محصول و صرفه جویی در مصرف انرژی دارد. در این کار مایعات یونی 1- اتیل 3- متیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلوئورومتیل سولفونیل) ایمید، 1- بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلوئورومتیل سولفونیل) ایمید و 1- هگزیل 3- متیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلوئورومتیل سولفونیل) ایمید به علت خواص جالب نظیر پایداری حرارتی خوب، فشار بخار ناچیز، هدایت یونی بالا و غیره در محیط واکنش استفاده شدند. مایعات یونی فشار بخار ناچیزی دارند و بنابراین محیط سبزی برای واکنش ایجاد می کنند. هدف اصلی کار اخیر استفاده ی همزمان از مزیت های مایعات یونی و مایکروویو برای تهیه ی بلورهای نانو سریا با میانگین اندازه ی 7 نانومتر است. خواص نوری نانوذرات تهیه شده توسط طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی و طیف سنجی نشری انعکاسی مورد بررسی قرار گرفت. طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی یک روش مناسب و راحت برای برآورد گاف انرژی است ولی نقاط ضعفی نیز دارد. در نمونه های کلوییدی چون سطح بیشتری در معرض تابش نور است، اثرات پراکندگی افزایش می یابد. بنابراین، نور پراکنده شده به عنوان نور جذب شده به حساب می آید و روش جذب نوری بین این دو پدیده، جذب وپراکندگی، هیچ تفاوتی قائل نمی شود. به علاوه، اگر اندازه ی ذره در نمونه به اندازه ی کافی کوچک نباشد، رسوب می کند و تفسیر طیف جذبی بسیار مشکل می شود. استفاده از طیف سنجی نشری انعکاسی به منظور جلوگیری از این پیچیدگی ها مناسب است. روش طیف-سنجی نشری انعکاسی به نمونه ی پودری که در محیط مایع پراکنده شده باشد نیازی ندارد بنابراین ماده آلوده یا مصرف نمی شود. گاف های انرژی نمونه های نانوسریا با هر دو روش طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی و طیف سنجی نشری انعکاسی تعیین شد و با هم مقایسه شدند. هر دو روش روند مشابهی برای تغییرات گاف انرژی با اندازه ی نانو ذرات برای نمونه های مختلف نشان دادند

بلور سولفید روی معمولا دردو فاز بلورین که هر ساختار انباشتگی های متفاوتی دارند، وجود دارد: فاز مکعبی. با ساختار روی بلاند(c-zns) و فاز شش گوشه ای با ساختار ورتزیت .(h-zns) سولفید روی یکی از مهم ترین نیمه هادی های گروه ii-vi است. تحقیقات گسترده ای در زمینه ی نانوذرات سولفید روی در نتیجه ی خواص منحصر به فرد و کاربردهای گسترده ی آن در نمایشگرهای مسطح، حسگرها، لیزرها، دیودهای نشرکننده ی نور، سلول های خورشیدی فیلم نازک، فتوکاتالیزورها و کاهنده ی آلاینده های آلی از قبیل رنگ ها و مشتقات هالوژنه انجام شده است. از آن جا که ساختار بلورین zns تاثیر بسزایی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن دارد، سنتز کنترل شده ی zns برای کاربردهای عملی آن الزامی است. روش های شیمیایی مختلفی برای دست یابی به نانوذرات کنترل شده ی zns وجود دارد. در میان روش های مختلف تهیه، سنتز تحت تابش میکروویو مزیت های زیادی از قبیل زمان واکنش خیلی کوتاه، تولید ذرات معدنی کوچک با توزیع سایز ذرات ناچیز و خلوص بالا را دارد. استفاده از حلال های یونی رشد چشمگیری در کاربردهای صنعتی سبز به علت خواص مطلوبش داشته است و آن ها جایگزینی برای حلال های آلی مرسوم هستند. آن ها در هوا وآب پایدار هستند و نقاط ذوب پایینی دارند. به خاطر این ویژگی ها، تعداد کارهای گزارش شده در زمینه ی استفاده از حلال های یونی برای سنتز نانوساختارهای معدنی یا فلزی رو به افزایش است. هدف اول مطالعه ی حاضر، تهیه ی نانوذرات سولفید روی با استفاده از میکروویو در حضور حلال های یونی با پایه ی آنیون بیس (تری فلوئورو اتیل سولفونیل) ایمید و کاتیون های مختلف 1- آلکیل3- متیل ایمیدازولیوم به عنوان محیط واکنش می باشد. . استفاده از حلال های یونی باعث کاهش زمان انجام واکنش شد. هدف دوم مطالعه ی حاضر، شناسایی نانوذرات سولفید روی با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنجی رامان و طیف سنجی ماوراء بنفش- مرئی می باشد. هدف سوم مطالعه ی حاضر، اندازه گیری خواص نوری نانوذرات سولفید روی از قبیل تعیین گاف نواری و خواص فتولومینسانس با استفاده از روش های طیف سنجی ماوراء بنفش- مرئی و طیف سنجی نشر انعکاسی و طیف سنجی فتولومینسانس می باشد. از آن جا که ضریب شکست نانوذرات پارامتر کلیدی جهت تعیین نوری غلظت آن ها است، هدف چهارم مطالعه ی حاضر، اندازه گیری ضریب شکست در غلظت های مختلف نانوذرات سولفید روی معلق در آب دیونیزه می باشد. در این تحقیق، گاف انرژی نانوذرات zns با استفاده از معادله ی تائوک و روش drs محاسبه شد. نتایج نشان داد که شدت فتولومینسانس با افزایش تبلور ذرات و کاهش اندازه ی ذرات افزایش می یابد و ضریب شکست با کاهش اندازه ی نانوذرات سولفید روی و افزایش غلظت نانوسیالات سولفید روی افزایش می یابد.

در بین سرامیک های پیشرفته دی اکسید زیرکونیوم، zro2، یا زیرکونیا به سبب ویژگی های منحصر به فرد، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است. مقاومت شیمیایی بسیار خوب، دیرگدازی، رسانایی یونی، طبیعت پلی مورفی، استحکام مکانیکی خوب، مقاومت بالا در برابر ترک خوردن، سختی، رسانایی حرارتی کم به همراه ضریب انبساط حرارتی بالا و گاف انرژی وسیع، ثابت دی الکتریک بالا، پایداری حرارتی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارتی از جمله ویژگی های این سرامیک می باشند. به علاوه سازگاری زیستی خوب، این امکان را به زیرکونیا می بخشد که به عنوان مواد ترمیمی دندان به کار برده شود. اکسید فلزی زیرکونیا با داشتن خواص سودمند، پتانسیل عظیمی برای کاربردهای ساختاری، الکترونیکی و شیمیایی است. در فشارهای معمولی، زیرکونیا سه پلی مورف مشخص دارد: منوکلینیک، تتراگونال و مکعبی. از نظر ترمودینامیک در دمای اتاق فرم مونوکلینیک پایدار می باشد ولیکن این فرم در دمای °c 1170 بصورت برگشت پذیر به ساختار تتراگونال تبدیل می شود. این تبدیل با انقباض حجمی 3 تا 5 درصدی همراه است. روش های زیادی برای تهیه ی نانوپودر زیرکونیا با مساحت سطح بالا و با توزیع یکنواخت اندازه خلل و فرج بکارگرفته شده اند. در بین روش های تهیه، ماکروویو مزایای زیادی دارد که از جمله ی آن ها می توان حرارت دهی یکنواخت و سریع و به تبع افزایش چشم گیر سرعت واکنش، بازده ی بالا، خلوص بالا و تشکیل سریع نانوذرات با توزیع اندازه ی محدود و بدون تجمع قابل توجه را نام برد. در این پایان نامه، تحقق چهار هدف اصلی دنبال می شود. نخستین هدف، تهیه ی نانوذرات اکسید زیرکونیوم با استفاده از روش مایکروویو است که در آن زیرکونیوم اکسی نیترات به عنوان ماده ی اولیه به-کار گرفته شده و رسوب حاصل به منظور ایجاد نمونه های مختلف، در دماهای متفاوت کلسینه شده است. هدف دوم، مشخصه یابی پودرهای بدست آمده توسط پراش اشعه ی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز، طیف سنجی رامان، طیف سنجی مادون قرمز دور و طیف-سنجی جذبی فرا بنفش-مرئی و بررسی اثر دمای کلسینه در خواص ساختاری، ارتعاشی و نوری نمونه ها با استفاده از این روش ها می باشد. سومین هدف این پایان نامه، اندازه گیری خواص نوری نانوذرات زیرکونیا یا به عبارتی تعیین گاف انرژی نمونه ها با استفاده از طیف های جذبی فرا بنفش- مرئی آن ها می باشد. در نهایت، این مطالعه به بررسی ویسکوزیته ی نانوسیال زیرکونیا-اتیلن گلیکول در دماها، کسر حجمی ها و سرعت برشی های مختلف می پردازد.

ساختار مولکولی، تجزیه و تحلیل تاتومری و کنفورمرهای مختلف مولکول های 4- فنیل آمینو 3- پنتن 2- اون (phapo) و 3-آنیلینو-1-فنیل-2-بوتن-1-اون (aphbo) و مشتقات آن ها (با استخلاف های کلر، متیل و متوکسی در موقعیت پار ای حلقه فنیل) توسط روش تابعی چگالی (dft) با توابع پایه مختلف بررسی شد. از میان کنفورمرها و تاتومرهای مولکول های phapo و aphbo و مشتقات آن ها 12 فرم در حالت آمینی و انولی دارای پیوند هیدروژنی درون مولکولی اند و تنها 4 فرم از آن ها پایدارند و قدرت پیوند هیدروژنی پایدارترین این کنفورمرها با 4- آمینو 3- پنتن 2- اون (apo) مقایسه شده اند. نتایج حاصله از محاسبات نظری و نتایج طیف سنجی نشان می دهد که قدرت پیوند هیدروژنی phapo بین apo و aphbo می باشد. در حالیکه استخلاف های کلر، متیل و متوکسی تاثیر زیادی بر قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکول این ترکیبات ندارد. مطالعه hnmr1 نشان می دهد که aphbo عمدتاً به فرم آمینی و کمی به فرم انولی می باشد. نتایج حاصل از محاسبات نظری و نتایج طیف سنجی نشان می دهد که قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی در فرم آمینی کمتر از فرم انولی می باشد.طیف های دینامیک nmr ترکیب meaphbo(1-فنیل-3-(4-تولوییدینو)-2-بوتن-1-اون) مورد بررسی قرار گرفت. مطابق با نتایج حاصل ?g‡ حدود 61 کیلو ژول بر مول بدست آمد. نتایج nmr در دماهای مختلف نشان می دهد که در دماهای بالای 323 درجه کلوین (c50+) فرم انولی باید به فرم آمینی تبدیل شود.

در بخش اول این پژوهش، نانوذرات سیلیکا(sio2) و نانوذرات کلوئیدی طلا، به ترتیب به روش هم-رسوبی و احیای شیمیایی و سپس نانوذرات سیلیکا / طلا در ساختار هسته / پوسته ((sio2@au تهیه شدند. هم چنین نانوذرات اکسید مس و سپس نانوذرات هسته / دو پوسته ی سیلیکا / طلا / اکسید مس ((sio2@au@cu2o به ترتیب با استفاده از روش های سل - ژل و کاهش شیمیایی تهیه شدند. خواص ساختاری و نوری نانوذرات با استفاده از اندازه گیری های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی های uv-vis و ftir مطالعه شدند. تصاویر tem نشان دهنده نانوذرات همگن سیلیکا و دارای قطری در حدود 80 نانومتر، نانوذرات کلوئیدی طلا با قطر متوسط 8 نانومتر و نانوذرات اکسید مس با قطر متوسط 10 - 5 نانومتر می باشد. تشکیل ساختار هسته / پوسته توسط انتقال به ناحیه قرمز قله جذب پلاسمونی سطحی نانوذرات طلا از 525 به 640 نانومتر در طیف uv-vis آن ها مشاهده شد که تصاویر tem نیز صحت این مشاهدات را تأیید می کنند. در بررسی طیف جذب نوری sio2@au و sio2@au@cu2o، انتقال به ناحیه آبی برای طول موج قله جذب نوری از 640 به 590 نانومتر صورت گرفته است. در بخش دوم این پژوهش برای ساخت حسگر زیستی gox/ch-sio2@au/fto، نانوکامپوزیتی از سیستم نانوذرات هسته/ پوسته، سیلیکا / طلا (sio2@au)، و پلیمرچیتوسان تهیه شد و سپس با لایه نشانی به روش غوطه وری این نانوکامپوزیت به شکل یک لایه پلیمری روی بستر fto (تهیه شده به روش اسپری پایرولیز) قرار گرفت. برای بررسی خواص حسگری الکترود زیستی، آنزیم گلوکز اکسیداز با روش فیزیکی بر روی الکترود نشانده شد. پارامترهای حسگری با روش آمپرومتری بررسی شدند. حد تشخیص 4 میکرومولار، گستره خطی بین 1 تا 7 میلی مولار و حساسیت 1 میکروآمپر بر میلی مولار سانتیمتر مربع، به دست آمد.

نانوذرات گروه جدیدی از مواد هستند که تولید و کاربرد آن ها به دلیل ویژگی های منحصر به فردی نظیر نسبت سطح به حجم بالا و جایگاه های واکنشی سطحی فراوان، به سرعت در حال رشد هستند. به طور خاص، نانوذرات اکسید فلزی، به دلیل خواص سمی ذاتی و کاربردهای جدید به ویژه به عنوان مواد ضدعفونی کننده مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این خصوص، نانوساختارهای اکسید با داشتن پایداری بالاتر در مقایسه با ترکیبات آلی ضدعفونی کننده یا مواد ضدمیکروبی، می‏توانند به عنوان نسل آینده مواد ضدعفونی کننده مطرح گردند؛ اگرچه سازوکارهای دقیق بر هم کنش نانوذرات اکسید روی و غشاء سلول باکتری به طور کامل شناخته نشده است. نانوذرات اکسید روی، فعالیت ضدمیکروبی خود را از طریق مجموعه ای ازمیان‏کنش های فیزیکی و شیمیایی اعمال می-کنند. بررسی اثر نانوذرات اکسید روی بر غشاء های باکتری های مختلف می تواند دیدگاه بهتری از سازوکار این بر‏هم‏کنش را نشان دهد. در این پژوهش، اثرات نانوذرات اکسید روی بر رشد باکتری bacillus subtilis مطالعه شد و mic نانوذرات علیه باکتری مذکور تعیین گردید. افزون بر این، سازوکار تأثیر نانوذرات اکسید روی بر غشاء باکتری و نیز نشت برخی از ترکیبات درون سلولی به محیط کشت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، تأثیر نانوذرات اکسید روی بر طیف فلورسانس پروتئین های غشاء باکتری، sds-page پروتئین تام سلولی، نشت پروتئین با استفاده از روش برادفورد، تحمل نمکی سلول باکتری، dna ژنومی باکتری، نشت آنزیم بتاگالاکتوزیداز از غشاء سیتوپلاسمی و ریخت شناختی سلول باکتری b. subtilis توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از مطالعه بررسی تحمل نمکی، الکتروفورزژل آگارز dna ژنومی و تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) سلول های b. subtilis تیمار شده، می توان پیشنهاد داد که احتمالاً نانوذرات اکسید روی اثرات ضدمیکروبی خود را با تأثیر بر غشاء باکتری b. subtilis اعمال می نمایند. با این حال، نتایج به دست آمده از بررسی ژل الکتروفورز sds-page پروتئین تام سلولی، نشت پروتئین و آنزیم داخل سلولی بتاگالاکتوزیداز اثر نانوذرات اکسید روی بر نفوذپذیری غشاء باکتری را تأیید ننمود.

در این کار، جزئیات ساختار موضعی آب مایع به کمک توابع توزیع شعاعی (rdf) مکان- مکان، بین یک جفت اتم و پتانسیل نیروی میانگین (pmf) مشخص شد. خواص دینامیکی شامل میانگین مربع جابه جایی (msd) و ضریب خود نفوذی آب مایع در دماهای مختلف با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی محاسبه شدند. ضرایب خودنفوذی آب از شیب نمودارهای msd محاسبه شدند. نتایج حاصل در توافق خوبی با داده های تجربی متناظر بودند، هم چنین خواص ترمودینامیکی آب مایع شامل چگالی، گرمای تبخیر و پارامتر حلالیت با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی در دماهای مختلف وفشار bar1 محاسبه شدند. توافق خوبی بین مقادیر به دست آمده با داده های تجربی متناظر حاصل شد. خواص ساختاری از قبیل rdf و pmf برای اکسیدگرافن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی محاسبه شد. هم چنین پارامتر حلالیت اکسیدگرافن به عنوان تابعی از دما و تعداد لایه های تشکیل دهنده ی اکسید گرافن محاسبه شد. نتایج نشان داد که آب حلالی خوب برای پراکنده ساختن اکسید گرافن می باشد. نتیجه ی مهم حاصل از شبیه سازی از سیستم آب/ اکسید گرافن آن است که این سیستم ساختار بسیار منظم با برهم کنش هایی از نوع پیوند هیدروژنی قوی دارد و مولکول های آب در فضای بین لایه ای اکسید گرافن نفوذ می کنند و آن را به آسانی ورقه ای می کند. براساس مطالعه ی کتابخانه ای، تا به حال پژوهشی در زمینه ی پارامتر حلالیت اکسید گرافن در هیچ حلالی به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام نپذیرفته است. هم چنین هیچ کار تحقیقاتی در زمینه ی اندازه گیری تجربی پارامتر حلالیت اکسید گرافن در آب صورت نگرفته است.

‏ در این تحقیق، نانو پودر سرامیکی خانواده بدون سرب نایوبایت ها- قلیایی با روش های متفاوت: سل- ژل اصلاح شده، ‏هیدروترمال و احتراق ژل (ژل سوزی) سنتز شدند. پلیمرهای طبیعی و زیست سازگار همچون ژلاتین، نشاسته و چیتوسان به ‏عنوان عامل پلیمرساز در روش سل- ژل اصلاح شده مورد استفاده قرار گرفتند. از مزیت های این روش نسبت به روش های دیگر، ‏علاوه بر سادگی می توان به زیست سازگار بودن و دمای تکلیس نسبتا پایین آن اشاره کرد. مشخصه یابی های گرمایی، ساختاری، ‏میکروسکوپی و اپتیکی بر روی پودرهای سنتز شده انجام گرفت. بررسی های گرمایی نشان دادند که حداقل دمای تکلیس مورد ‏نیاز در روش سل- ژل لصلاح شده برای تشکیل ساختار تک فاز پروسکایت برای نمونه های ‏nanbo3‎‏ و ‏‎(k0/5na0/5)nbo3‎‏ ‏‏500 درجه سانتی گراد و برای ‏knbo3‎‏ 600 درجه سانتی گراد می باشد. ساختار تک فار پروسکایت در نمونه های ‏nn‏ در ‏مقایسه با نمونه های ‏kn‏ در دمای پایین تری شکل گرفت که این به سبب واکنش پذیری سریع تر یون های سدیم نسبت به ‏پتاسیم با یون های نایوبیوم است. بررسی های ساختاری نشان دادند که همه نمونه های سنتز شده دارای ساختار بلوری ‏اورتورومبیک هستند. در طرح پراش پرتو ‏x‏ مشاهده شد که با افزیش مقدار ‏x، در ترکیب ‏‎(kxna1-x)nbo3‎‏, قله های پراشی به ‏سمت زوایای کوچکتر جابجا می شوند که این به سبب شعاع یونی کوچکتر سدیم نسبت به پتاسیم است. اندازه بلورک ها و کرنش ‏موجود در شبکه به کمک رابطه شرر و روش های ویلیامسون- هال و نمودار اندازه- کرنش (‏ssp‏) محاسبه شدند. تصاویر ‏میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی نشان دادند که نانوذرات نمونه های سنتز شده مکعبی شکل بوده و دارای اندازه ای در حدود 50 ‏نانومتر می باشند. نانوذرات ‏nn‏ علاوه بر اندازه بزرگتر, دارای شکل منظم تری نسبت به نانوذرات ‏kn‏ هستند. نوع و اندازه گاف ‏اپتیکی نمونه ها به کمک طیف بازتابی پخش شده مرئی- فرابنفش نمونه ها و نظریه کوبلکا مونک محاسبه شد. نمونه ‏nn‏ گاف ‏اپتیکی بزرگتری نسبت به نمونه های ‏kn‏ و ‏knn‏ دارد. اندازه گاف اپتیکی نانوذرات ‏knn‏ در حدود 2/3 الکترون ولت به ‏دست آمد. همچنین، پودرهای ترکیبات خانواده نایوبایت- قلیایی ها در دمای پایین ‏‎200 ?c‎‏ به کمک روش هیدروترمال تهیه ‏شدند. از نانوپودرهای سنتز شده به روش سل- ژل اصلاح شده قرص هایی تهیه و ثابت دی الکتریک و پیزوالکتریک آن ها اندازه-‏گیری شد. پایین بودن چگالی نمونه های سرامیکی تهیه شده به روش سل- ژل می تواند به سبب بالا بودن میزان فرار عناصر ‏سدیم و پتاسیم باشد. ثابت پیزوالکتریک و دمای گذار اندازه گیری شده در نمونه ‏knn‏ تفجوشی شده در دمای 1050 درجه ‏سانتی گراد, به ترتیب در حدود ‏‎116 pc/n‎‏ و 420 درجه سانتی گراد به دست آمد. ‏

چکیده با تشدید ملاحظات زیست محیطی و استانداردهای جدید به تصویب رسیده برای حداکثر میزان گوگرد موجود در سوخت های حمل و نقل به میزان ppm 1 تا سال 2015، توجه ویژه ای به کاهش ترکیبات گوگردی در سوخت های حمل و نقل شده است. از آنجایی که مشتقات تیوفنی مقاومترین ترکیبات گوگرددار در فرایند گوگرد زدایی می باشند، در سال های اخیر مطالعه زیادی جهت حذف این ترکیبات صورت گرفته است. فرایند گوگردزدایی به روش فتواکسایش کاتالیزوری یکی از روش های جدید گوگردزدایی است که از مزایای زیادی برخوردار است. هدف از انجام این پروژه بررسی روش های کلاسیک و فراصوت در ساخت پایه مزو حفره های mcm-41 و کوپل نمودن کربن و تیتانیوم و نهش نیکل فلزی جهت ایجاد خصلت فتوکاتالیزوری در پایه mcm-41 به منظور گوگرد زدایی ترکیب مقاوم دی بنزوتیوفن ((dbt در حلال n-اکتان (ترکیب شبه گازئیلی) است. دو فتو کاتالیزور c@tio2-mcm41(ctm-41) و ni/c@tio2-mcm41(ni/ctm-41) سنتز شده به روش کلاسیک و امواج فراصوت، در فرایند فتواکسایشی گوگردزدایی مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این پژوهش برای اولین بار ترکیب دی بنزوتیوفن در حضور این فتوکاتالیزور ها در یک فاز (بدون نیاز به اکسنده هایی چون آب اکسیژنه و غیره) در شرایط ملایم (فشار محیط و دما 60 درجه سانتی گراد) با نور مرئی در حلال n-اکتان اکسید و تجزیه گردید. مکانیزم فرایند فتواکسایشی گوگرد زدایی برای دو فتوکاتالیزور ctm-41 و ni/ctm-41 بررسی شد و مکانیزم احتمالی تجزیه dbt ارائه گردید. نتایج نشان داد که فتوکاتالیزور ni/ctm-41 راندمان گوگرد زدایی بالاتری نسبت به ctm-41 دارد. تاثیر پارامترهای مختلفی از قبیل دمای واکنش، زمان واکنش، مقدار کاتالیزور استفاده شده و نسبت ti/si در راندمان گوگرد زدایی بررسی گردید. به دلیل این که این پارامترها دارای اثر متقابل می باشند و همچنین برای صرفه جویی در وقت از نرم افزار طراحی آزمایش استفاده گردید و بهترین شرایط راندمان گوگرد زدایی با این دو فتوکاتالیزور(مقدار کاتالیزور 02/0 گرم در 10 میلی لیتر اکتان، نسبت 25/0si/ti=، دما 60 درجه سانتی گراد و زمان 7 ساعت) بدست آمد.

چکیده ندارد.

در قسمت اول این مطالعه، از معادله ی حالت gma برای محاسبه ی خواص ترمودینامیکی سه گروه از سیالات صنعتی شامل اترهای گلیکولی، مایعات یونی و هوای مایع استفاده شده است. به جهت کاربردهای زیادی که این سیالات صنعتی دارند، در این کار به مطالعه ی آن ها پرداخته ایم. از معادله ی حالت gma برای پیش گویی چگالی و سایر خواص ترمودینامیکی این سیالات نظیر ضریب انبساط هم فشار، تراکم پذیری هم دما و فشار داخلی استفاده شده است. در هر مورد، مقایسه ای بین نتایج حاصل از معادله ی حالت gma و داده های تجربی و نظری انجام شده است. نتایج نشان می دهند که اگرچه برهم کنش ها در این سه گروه سیال صنعتی کاملاً متفاوت هستند، این معادله ی حالت را می توان به خوبی برای بازتولید و پیش گویی خواص ترمودینامیکی آن ها در حد خطای تجربی به کار برد. در قسمت دوم، از شبیه سازی دینامیک مولکولی به منظور محاسبه ی فشار و انرژی داخلی مخلوط های دوتایی آرگون- نئون، آرگون- کریپتون و آرگون- زنون در دماها و ترکیب های مختلف با استفاده از پتانسیل های شبه hfd دو ذره ای و شبه hfd کل (دو ذره ای و سه ذره ای) و لنارد- جونز استفاده شده است. نتایج در توافق کلی خوبی با مقادیر تجربی می باشند. هم چنین، به منظور نشان دادن نقش برهم کنش های سه ذره ای بر روی خواص ترمودینامیکی مخلوط های مورد مطالعه، از روش ونگ و سادوس در شبیه سازی های دینامیک مولکولی که توسط پتانسیل های شبه hfd دو ذره ای وابسته به چگالی انجام شد، استفاده کردیم. بهترین نتایج برای فشار در چگالی های بالا با استفاده از پتانسیل موثر لنارد- جونز بدست آمد. اگرچه پتانسیل شبه hfd در محاسبه ی فشار در چگالی های بالا به خوبی پتانسیل لنارد- جونز نیست، اما وارد کردن اثرات سه ذره ای در این پتانسیل توافق بین نتایج حاصل با مقادیر تجربی را بهبود می بخشد. هم چنین، نتایج نشان می دهد که اگرچه پتانسیل لنارد- جونز می تواند انتخاب خوبی برای فشار محاسبه شده توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی این ترکیبات باشد، اما پتانسیل شبه hfd انتخاب بهتری برای پیش گویی ضریب دوم ویریال این مخلوط ها است. از آنجا که تا کنون توجه کمی به تجزیه تحلیل کیفی تابع توزیع شعاعی در مخلوط های مایع انجام شده است، در این کار، تغییرات تابع توزیع شعاعی مخلوط های آرگون- کریپتون با چگالی، ترکیب و دما مورد مطالعه قرار گرفته است. در قسمت سوم، نانوسیالات اکسید روی را با پخش کردن نانوذرات اکسید روی در اتیلن گلیکول و گلیسرول به عنوان سیالات پایه تهیه کردیم. به منظور بهبود توزیع و پخش نانو ذرات و جلوگیری از تشکیل خوشه های ذرات و دست یابی به سوسپانسیون های پایدار از آمونیم سیترات به عنوان پخش کننده استفاده شد. نمونه های نانوسیال حداقل برای یک سال پایدار بودند و هیچ رسوب و یا تجمعی از ذرات در آن ها دیده نشد. برخی از خواص فیزیکوشیمیایی نانوسیالات اکسید روی شامل هدایت حرارتی، ویسکوزیته و کشش سطحی این نانوسیالات اندازه گیری شد. هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی به عنوان تابعی از کسر حجمی و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی با افزایش کسر حجمی نانوذرات تا %3 حجمی به میزان %5/10 افزایش می یابد. با افزایش دما در یک کسر حجمی ثابت، هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی به طور غیر خطی افزایش نشان می دهد. همچنین، نسبت هدایت حرارتی با افزایش هدایت حرارتی سیال پایه کاهش می یابد. برای اولین بار، ویسکوزیته و کشش سطحی نانوسیالات اکسید روی اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که نسبت ویسکوزیته ی نانوسیالات به سیال پایه با افزایش غلظت و کاهش دما، افزایش می یابد. نسبت کشش سطحی این نانوسیالات نیز با افزایش کسر حجمی نانو ذرات افزایش می یابد. داده های تجربی اندازه گیری شده برای هدایت حرارتی و ویسکوزیته ی نانوسیالات اکسید روی با نتایج حاصل از برخی از مدل های نظری مقایسه شده است. نگاهی کلی به نتایج این سه قسمت نشان می دهد که برهم کنش های بین مولکولی تعیین کننده ی رفتار هر یک از سیستم های مورد مطالعه هستند و نقشی حیاتی در خواص هر یک از سیستم ها ایفا می کنند.