بررسی نانو مواد و انواع آن و روش هاي توليد نانو ذرات و ساختار و خواص زئولیت ها و مقدمه اي بر كمومتريكس
دارای 53 صفحه وبا فرمت وردوقابل ویرایش می باشد
فهرست مطالب
1-1-نانو مواد 5
1-2-انواع مواد نانو 6
1-2-1-نانو ذرات 6
1-2-2-مواد نانومتخلخل 6
1-2-2-2-نوع تخلخل 9
1-2-3-نانوبلورها 9
1-2-4-نانو حفره ها 9
1-3-روش هاي توليد نانو ذرات 10
1-3-1-سل ژل 10
1-3-2-فرايندهاي شيميايي مرطوب 11
1-3-3-فرآيند هيدروترمال 11
1-3-4-سنتز به روش محلول شفاف 13
1-3-5-سنتز به روش بازدارنده ي رشد 14
1-3-6-سنتز به روش فضاي محبوس2 14
1-3-7-سنتز به روش میکروامولسیون 15
1-4-زئولیت 16
1-4-1-زئولیت های طبیعی 16
1-4-2-زئولیت های مصنوعی 17
1-3-4-ساختار و خواص زئولیت ها 18
1-5-زئولیت ZSM_5 19
1-5-1-عوامل مؤثر بر تبلور ساختار MFI 20
1-5-1-1- نسبت SiO2/Al2O3 در ژل 21
1-5-1-2-نسبت template/SiO2 در ژل 22
1-5-1-3- درجة رقت يا نسبت H2O/SiO2 23
1-5-1-4-نسبت M/SiO2 23
1-5-1-5-نسبت OH/Sio2 24
1-5-1-6- ماهيت منبع سيليسي 25
1-5-2-تأثير پارامترهاي مختلف بر مورفولوژی زئوليتي 25
1-5-3- سنتز ZSM-5 در حضور آمينها 26
1-5-4-سنتز زئوليت ZSM-5 در حضور الكلها 27
1-6-طیف بینی جذب مادون قرمز 28
1-6-1-ناحیه مادون قرمز میانی : 29
1-6-2- طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه : 31
1-6-3-نمونه گذاري در طیف سنجی مادون قرمز: 31
1-7-طیف سنجی انعکاس-پخش: 33
1-8-طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته : 34
1-8-1- طيف سنج رزونانس مغناطيسي هسته اي تبدیل فوریه تپشی 36
1-8-2-قاعده (N+1) شکاف اسپين – اسپين 37
1-8-2-1-هسته کربن -13 37
1-8-2-2-تغييرات مکان شيميايي کربن –13 38
1-9-مقدمه اي بر كمومتريكس 38
1-9-1-طراحی ازمایش6: 39
1-9-1-1-تعریف فرایند مورد مطالعه 40
1-9-1-2-غربال کردن 40
1-9-1-3-انواعی از روش های طراحی فاکتورها: 40
1-9-1-4-بهینه سازی 4 40
1-9-1-5- کاهش زمان بری 7 40
1-9-1-6-مدل سازی کمی 41
1-9-1-7-روش سطح پاسخ 3 41
1-9-2-پردازش داده های چند متغیره 43
1-9-2-1- آناليز فاكتوري 43
1-9-2-2- آناليز فاكتوري تكاملي2 (EFA) 43
1-9-2-3-روش هاي آناليز نرم 44
1-9-2-4-تفكیك منحني چند متغيره – حداقل مربعات متناوب (MCR-ALS) 2 44
1-9-2-5- الگوريتم اجراي تكنيك MCR-ALS 45
فهرست مراجع و ماخذ : 47
1-1-نانو مواد
هنگامي كه گروهي از اتم ها تجمع كرده و چند خوشه نانو متري را تشكيل دهند، زمينه تشكيل ذرات نانو فراهم شده و از هم پيوستن چند خوشه نانو متري ذرات نانو تشكيل مي گردند. مقياس نانو به هر ماده اي با اندازه مشخص گفته شده، كه در علم نانو و فناوري نانو استفاده مي شود. چشم غير مسلح قادر به ديدن اجسام نانو متري نمي باشد؛ بنابراين به فناوري خاصي براي مشاهده اين اجسام نياز است. پيشوند نانو در اصل كلمه اي يوناني است. معادل لاتين اين كلمه دوارف است كه به معني كوتوله و كوتاه قد است. قطر تار موي انسان تقريبا 75000نانو متر است، اگر 10 اتم هيدروژن به دنبال هم قرار گيرند،برابر يك نانو متر مي شود.در طول سال هاي 1996تا 1998موسسه بين المللي تحقيقات فناوري2 حمايت از مطالعات و تحقيقات گسترده اي را در باره نانو ذرات و مواد نانو ساختار و نانو دستگاه ها به عهده گرفت. نتايج اين تحقيقات و مطالعات نشان داد كه پيشرفت در سه زمينه علمي و تكنولوژي، نانو را به زمينه تحقيقاتي منسجمي تبديل كرده است اين سه زمينه عبارتند از:
1- روش هاي سنتز جديد و پيشرفته كه امكان كنترل اندازه و دستكاري واحدهاي ساختاري نانومتري را ايجاد مي كند.
2- ابزار شناسايي جديد و پيشرفته كه امكان مطالعه در مقياس نانو را ايجاد مي كند.
3- بررسي و درك ارتباط بين نانو ساختارها و خواص آن ها و چگونگي مديريت برآن.
جدول 1-1 مثال هاي نانو مواد و اندازه آن ها
نانو مواد اندازه
نانو بلورها و كلاسترها(نقاط كوانتومي) قطرnm 10-1 فلزات، نيمه هادي ها، مواد مغناطيسي
نانو ذرات ديگر قطر nm 100-1 اكسيدهاي سراميكي
نانو سيم ها قطر nm 10-5/0 اكسيدها،سولفيدها،نيتريدها
نانو لوله ها قطرnm 100-1 كربن،كالكوژنيدهاي لايه اي
فلزات
نانو پروس هاي هاي جامد قطر منفذ nm10-5/0 زئوليت ها، فسفات ها و غيره
آرايه هاي دو بعدي (از نانو ذرات) µm 2 – nm2 فلزات،نيمه هادي ها،مواد مغناطيسي
سطح ها و فيلم هاي نازك ضخامت nm1000 -1 تعداد زيادي از مواد
1-2-انواع مواد نانو
1-2-1-نانو ذرات
نانو ذرات رايج ترين مواد در فناوري نانو مي باشند. از آنجا كه داراي ابعادي كمتر از طول موج مرئي اند، شفافند. افزايش نسبت سطح موثر به حجم اين ذرات باعث مي شود، تا زماني كه به عنوان كاتاليزور استفاده مي شوند، موثر واقع شوند؛ چرا كه سطح برخوردشان افزايش مي يابد. خواص جالب نانو ذرات باعث شده تا كاربردهاي زيادي در زمينه هاي زيست پزشكي، دارويي، صنايع شيميايي، الكترونيك و صفحات خورشيدي، صيقل دهنده ها و رنگ ها داشته باشند، همچنين در شيشه هاي اتومبيل و پنجره ها استفاده مي شوند.خواص خود تميز شوندگي نانو اكسيدهاي فلزي خاصي نظير تيتانيوم اكسيد، روي، آلومينيوم و آهن سيليكات موجب استفاده آن ها در روكش هاي ديوارها و سراميك ها مي شوند. با توجه به رویه که این پژوهش مبتنی بر مطالعه نانو شیت های زئولیت، صرفا در این بخش نانو ذرات مرتبط با این مقوله بررسی می شوند.
1-2-2-مواد نانومتخلخل
مواد نانومتخلخل دارای حفره هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن ها را فضای خالی تشکیل می دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی زیاد، گزینش پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی های مهم آن ها می باشد.
دارای 53 صفحه وبا فرمت وردوقابل ویرایش می باشد
فهرست مطالب
1-1-نانو مواد 5
1-2-انواع مواد نانو 6
1-2-1-نانو ذرات 6
1-2-2-مواد نانومتخلخل 6
1-2-2-2-نوع تخلخل 9
1-2-3-نانوبلورها 9
1-2-4-نانو حفره ها 9
1-3-روش هاي توليد نانو ذرات 10
1-3-1-سل ژل 10
1-3-2-فرايندهاي شيميايي مرطوب 11
1-3-3-فرآيند هيدروترمال 11
1-3-4-سنتز به روش محلول شفاف 13
1-3-5-سنتز به روش بازدارنده ي رشد 14
1-3-6-سنتز به روش فضاي محبوس2 14
1-3-7-سنتز به روش میکروامولسیون 15
1-4-زئولیت 16
1-4-1-زئولیت های طبیعی 16
1-4-2-زئولیت های مصنوعی 17
1-3-4-ساختار و خواص زئولیت ها 18
1-5-زئولیت ZSM_5 19
1-5-1-عوامل مؤثر بر تبلور ساختار MFI 20
1-5-1-1- نسبت SiO2/Al2O3 در ژل 21
1-5-1-2-نسبت template/SiO2 در ژل 22
1-5-1-3- درجة رقت يا نسبت H2O/SiO2 23
1-5-1-4-نسبت M/SiO2 23
1-5-1-5-نسبت OH/Sio2 24
1-5-1-6- ماهيت منبع سيليسي 25
1-5-2-تأثير پارامترهاي مختلف بر مورفولوژی زئوليتي 25
1-5-3- سنتز ZSM-5 در حضور آمينها 26
1-5-4-سنتز زئوليت ZSM-5 در حضور الكلها 27
1-6-طیف بینی جذب مادون قرمز 28
1-6-1-ناحیه مادون قرمز میانی : 29
1-6-2- طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه : 31
1-6-3-نمونه گذاري در طیف سنجی مادون قرمز: 31
1-7-طیف سنجی انعکاس-پخش: 33
1-8-طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته : 34
1-8-1- طيف سنج رزونانس مغناطيسي هسته اي تبدیل فوریه تپشی 36
1-8-2-قاعده (N+1) شکاف اسپين – اسپين 37
1-8-2-1-هسته کربن -13 37
1-8-2-2-تغييرات مکان شيميايي کربن –13 38
1-9-مقدمه اي بر كمومتريكس 38
1-9-1-طراحی ازمایش6: 39
1-9-1-1-تعریف فرایند مورد مطالعه 40
1-9-1-2-غربال کردن 40
1-9-1-3-انواعی از روش های طراحی فاکتورها: 40
1-9-1-4-بهینه سازی 4 40
1-9-1-5- کاهش زمان بری 7 40
1-9-1-6-مدل سازی کمی 41
1-9-1-7-روش سطح پاسخ 3 41
1-9-2-پردازش داده های چند متغیره 43
1-9-2-1- آناليز فاكتوري 43
1-9-2-2- آناليز فاكتوري تكاملي2 (EFA) 43
1-9-2-3-روش هاي آناليز نرم 44
1-9-2-4-تفكیك منحني چند متغيره – حداقل مربعات متناوب (MCR-ALS) 2 44
1-9-2-5- الگوريتم اجراي تكنيك MCR-ALS 45
فهرست مراجع و ماخذ : 47
1-1-نانو مواد
هنگامي كه گروهي از اتم ها تجمع كرده و چند خوشه نانو متري را تشكيل دهند، زمينه تشكيل ذرات نانو فراهم شده و از هم پيوستن چند خوشه نانو متري ذرات نانو تشكيل مي گردند. مقياس نانو به هر ماده اي با اندازه مشخص گفته شده، كه در علم نانو و فناوري نانو استفاده مي شود. چشم غير مسلح قادر به ديدن اجسام نانو متري نمي باشد؛ بنابراين به فناوري خاصي براي مشاهده اين اجسام نياز است. پيشوند نانو در اصل كلمه اي يوناني است. معادل لاتين اين كلمه دوارف است كه به معني كوتوله و كوتاه قد است. قطر تار موي انسان تقريبا 75000نانو متر است، اگر 10 اتم هيدروژن به دنبال هم قرار گيرند،برابر يك نانو متر مي شود.در طول سال هاي 1996تا 1998موسسه بين المللي تحقيقات فناوري2 حمايت از مطالعات و تحقيقات گسترده اي را در باره نانو ذرات و مواد نانو ساختار و نانو دستگاه ها به عهده گرفت. نتايج اين تحقيقات و مطالعات نشان داد كه پيشرفت در سه زمينه علمي و تكنولوژي، نانو را به زمينه تحقيقاتي منسجمي تبديل كرده است اين سه زمينه عبارتند از:
1- روش هاي سنتز جديد و پيشرفته كه امكان كنترل اندازه و دستكاري واحدهاي ساختاري نانومتري را ايجاد مي كند.
2- ابزار شناسايي جديد و پيشرفته كه امكان مطالعه در مقياس نانو را ايجاد مي كند.
3- بررسي و درك ارتباط بين نانو ساختارها و خواص آن ها و چگونگي مديريت برآن.
جدول 1-1 مثال هاي نانو مواد و اندازه آن ها
نانو مواد اندازه
نانو بلورها و كلاسترها(نقاط كوانتومي) قطرnm 10-1 فلزات، نيمه هادي ها، مواد مغناطيسي
نانو ذرات ديگر قطر nm 100-1 اكسيدهاي سراميكي
نانو سيم ها قطر nm 10-5/0 اكسيدها،سولفيدها،نيتريدها
نانو لوله ها قطرnm 100-1 كربن،كالكوژنيدهاي لايه اي
فلزات
نانو پروس هاي هاي جامد قطر منفذ nm10-5/0 زئوليت ها، فسفات ها و غيره
آرايه هاي دو بعدي (از نانو ذرات) µm 2 – nm2 فلزات،نيمه هادي ها،مواد مغناطيسي
سطح ها و فيلم هاي نازك ضخامت nm1000 -1 تعداد زيادي از مواد
1-2-انواع مواد نانو
1-2-1-نانو ذرات
نانو ذرات رايج ترين مواد در فناوري نانو مي باشند. از آنجا كه داراي ابعادي كمتر از طول موج مرئي اند، شفافند. افزايش نسبت سطح موثر به حجم اين ذرات باعث مي شود، تا زماني كه به عنوان كاتاليزور استفاده مي شوند، موثر واقع شوند؛ چرا كه سطح برخوردشان افزايش مي يابد. خواص جالب نانو ذرات باعث شده تا كاربردهاي زيادي در زمينه هاي زيست پزشكي، دارويي، صنايع شيميايي، الكترونيك و صفحات خورشيدي، صيقل دهنده ها و رنگ ها داشته باشند، همچنين در شيشه هاي اتومبيل و پنجره ها استفاده مي شوند.خواص خود تميز شوندگي نانو اكسيدهاي فلزي خاصي نظير تيتانيوم اكسيد، روي، آلومينيوم و آهن سيليكات موجب استفاده آن ها در روكش هاي ديوارها و سراميك ها مي شوند. با توجه به رویه که این پژوهش مبتنی بر مطالعه نانو شیت های زئولیت، صرفا در این بخش نانو ذرات مرتبط با این مقوله بررسی می شوند.
1-2-2-مواد نانومتخلخل
مواد نانومتخلخل دارای حفره هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن ها را فضای خالی تشکیل می دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی زیاد، گزینش پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی های مهم آن ها می باشد.
بررسی نانو مواد و انواع آن و روش هاي توليد نانو ذرات و ساختار و خواص زئولیت ها و مقدمه اي بر كمومتريكس
دارای 53 صفحه وبا فرمت وردوقابل ویرایش می باشد
دارای 53 صفحه وبا فرمت وردوقابل ویرایش می باشد
