سنتز نانوذرات بورات آلومینیوم و بورات نیکل به روش الکتروریسی و بررسی رفتار مغناطیسی و فتوکاتالیستی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: سنتز نانوذرات بورات آلومینیوم و بورات نیکل به روش الکتروریسی و بررسی رفتار مغناطیسی و فتوکاتالیستی

ارائه دهنده: Provider: فاطمه السادات سجادی فر - مهندسی مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حمید اصفهانی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محسن شیخی،دکتر مینو کرباسی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 11 - 1403/11/7

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس ۷۱

چکیده: Abstract: امروزه بهره­ گیری از مواد نانوساختار با خواص ترکیبی برای استفاده در کاربردهای نوین از اهمیت ویژه­ ای برخوردار است. نانوساختارهای بورات آلومینیوم و  بورات نیکل به­ دلیل داشتن گروه­ های فضایی قطبی BO3 در ساختار خود، گزینه مناسبی برای کاربردهای مغناطیسی و فتوکاتالیست است. در این پژوهش نانوذرات انفرادی بورات آلومینیوم (AlB)، بورات نیکل (NiB) و ساختار بورات آلومینیوم نیکل (ANB) با مقادیر مختلف بور به روش الکتروریسی و پسا کلسیناسیون سنتز شدند. بررسی ریزساختار از کلیه نمونه­ ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که الیاف با متوسط قطر ۰/۴-۱/۶ میکرومتر به نانوذرات با متوسط اندازه ۸۰-۱۰۰ نانومتر پس از فرایند کلسیناسیون در دمای℃ ۱۰۰۰ تبدیل شدند. نتایج  آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) از محصولات نشان داد که نمونه  AlBحاوی فاز غالب Al18B4O33 و اندکی Al2O3 بود، درحالیکه نمونه NiB حاوی Ni3B2O6 و NiO بود. با تغییر مقدار اسیدبوریک در محلول الکتروریسی در سه سطح کم، متوسط و زیاد ۰/۰۱۵۴، ۰/۰۳۰۹ و ۰/۰۴۶۳ گرم) مشاهده شد که فازهای Ni2(AlBO5) وNi2Al(BO3)O2  تشکیل شده­ اند که با توجه به مقدار بور ترکیب آن­ ها متفاوت بود. همچنین در تصاویر ریزساختار مشاهده شد که با افزایش بور، نانوسوزن­ هایی نیز به ساختار اضافه شد که به فازهای بورات الومینیوم و نیکل تعلق داشتند. رفتار مغناطیسی نانوساختارها به کمک آزمون مغناطیس­ سنج نمونه­ ی ارتعاشی­ (VSM) بررسی شد. نتایج هیسترزیس مغناطیس رفتار پارامغناطیس نانوذرات را تایید کرد. همچنین مشخص شد که  نمونه با بیشترین میزان بور (ANB-H) دارای بیشترین میدان وادارندگی (Hc) برابر ۱۳۷۵Oe است. مقدار پتانسیل زتا نانوساختارها اندازه­ گیری شد (mV۱۵ تا۳۰- mV) و مشاهده شد که تمام نمونه­ ها دارای بار منفی در سطح هستند. نانوساختارهای AlB، NiB و ANB در دو فاز مجزا (رفتار فتوکاتالیستی و توانایی درمان هایپرترمیا) مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی سینتیک رفتار فتو­کاتالیستی نانوساختارها در تخریب رودامین B  نشان داد نمونه ANB-H بیشترین بهره­ وری را دارد. میزان ثابت K (ثابت آرامش) برابر h-1 ۴/۱۶ محاسبه شد که تقریباٌ ۲ برابر نمونه AlB بود. برای بررسی  توانایی نانوساختارها در درمان هایپرترمیا، داربست­ های الیافی از پلی وینیل فلوراید (PVDF) حاوی نانوساختارهای  AlB، NiB و ANB  به روش الکتروریسی سنتز شدند. به کمک آزمون­ طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، مقدار فاز β زمینه PVDF محاسبه شد. بیشترین بلورینگی  فاز  β برای داربست حاوی  ANB-Hبرابر با ۸۸/۳ درصد محاسبه شد. همچنین کمترین مقدار مقاومت سطحی (kΩ.sq-1 ۹/۷۷) و ثابت دی­ الکتریک (۱۲۱۴۰) برای داربست حاوی  ANB-H محاسبه شد. توانایی نانوساختارها در درمان هایپرترمیا به کمک میدان مغناطیس متناوب (AMF) بررسی شد که داربست حاوی  ANB-H بیشترین  نرخ جذب ویژه (SAR) (W.g-1 ۱/۲۶) و  ضریب تلفات ذاتی (ILP) ( nHm2.Kg- ۰/۲۶۸۵) داشت. نتایج این پژوهش نشان داد با تنظیم مقدار بور در نانوساختارهای بورات آلومینیوم و نیکل می­توان عملیات موفق در حذف آلاینده آلی به روش فتوکاتالیست و درمان سرطان به روش هایپرترمیا داشت.

فایل: ّFile: تنزيل فایل