تولید نانوذرات پتاسیم تیتانیل فسفات(KTiOPO4) WORD

دانلود

چکیده
پتاسیم تیتانیل فسفات (KTP) از جمله مواد شناخته شده جهت کاربردهای اپتیکی غیر خطی است. تک بلورها و نانوذرات این مواد در تولید هارمونیک دوم لیزرها مورد استفاده قرار می گیرند. نانوذرات KTP تاکنون با روش های مختلف نظیر سل-ژل، احتراقی، آسیاب مکانیکی و رسوب شیمیایی سنتز شده اند.
از آنجایی که خواص اپتیکی غیر خطی و الکتریکی این مواد تا حد زیادی به اندازه آن ها وابسته است، بنابراین در این پایان نامه با استفاده از روش سنتز احتراقی نانو ذرات KTP را تولید کرده و به بررسی پارامترهای موثر بر واکنش برای کنترل اندازه ذرات می پردازیم. کیفیت اپتیکی و ساختاری و شکل ذرات توسط آنالیزهای XRD , SEM ,FT-IR ,UV-VIS مورد بررسی قرار می گیرند.
کلمات کلیدی: پتاسیم تیتانیل فسفات، نانوذرات، کنترل اندازه
فصل 1
نانو و نانوفناوری.. 1
1-1مقدمه ای برنانوذرات.............. 1
1-2 دسته بندی نانو مواد. 3
1-3 اهمیت نانو. 4
1-4 روشهای تولید نانو ذرات6
1-4-1 روشهای بالا به پایین.. 6
1-4-1-1 کندوپاش.... 7
1-4-1-2 رسوب دهی شیمیایی بخار (CVD). 8
1-4-1-3 رسوب دهی فیزیکی بخار(PVD). 9
1-4-1-4 آئروسل.. 12
1-4-1-5 ذوب در محیط فوق سرد. 13
1-4-1-6 آلیاژسازی مکانیکی.. 14
1-4-2 روشهای پایین به بالا. 15
1-4-2-1 سنتز به روش آبی- حرارتی و حلالی- حرارتی.. 16
1-4-2-2 سل_ ژل. 16
1-4-2-3 پچینی.. 20
1-4-2-4 مایسل معکوس.... 21
1-4-2-5 تخريبحرارتي.. 22
1-4-2-6 سونوشیمی.. 24
1-4-2-7 سنتز احتراقی (CS). 25
فصل2
خواص و ویژگی های پتاسیم تیتانیل فسفات... 28
2-1 مقدمه. 28
2- 2ساختار بلوری KTP.. 30
2-3 خواص فیزیکی و شیمیایی...................................................................................................................................... 32
2-3- 1 قطبش پذیری.. 32
2-3-1 پیزوالکتریک 34
2-3-1 فروالکتریک.... 35
4-2 اپتیک خطی و غیر خطی......................................................................................................................................... 38
2-5 خواص اپتیکی خطی.. 40
2-5-1 محاسبه گاف با استفاده از منحنی عبوردهی.. 40
2-5-2 ضریب شکست... 41
2-6 خواص اپتیکی غیر خطی.. 43
2-6-1 تولید هماهنگ مرتبه دوم و تانسور d.. 45
2-6-2 جورشدگی فاز. 50
2-7 اثرهای الکترواپتیک.... 52
2-8 مروری بر مطالعات انجام شده52
فصل3
شناسایی و آنالیز مواد. 68
3-1 مقدمه......................................................................................................................................................................... 68
3-2 پراش اشعه ی ایکس (XRD).............................................................................................................................. 69
3-2-1 شناسایی مواد. 70
3-2-3 تعيينثابتشبكه. 71
3-2-4 تعیین اندازه نانو بلور. 71
3-3 میکروسکوپ الکترونی............................................................................................................................................ 72
3-3-1 میکروسکوپ الکترونیروبشی (SEM). 72
3-3-2 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM). 75
3-4 آنالیز طیف سنجی فروسرخFT-IR)).................................................................................................................... 75
3-5 طیف سنجی مرئی- فرابنفش (UV – Vis)....................................................................................................... 78
فصل4
تهیه و مشخصه یابی نانوذرات KTP.. 81
4-1 مقدمه. 81
4-2 انجام آزمایشات... 81
4-2-1 تجهیزاتموردنیازبرایانجامآزمایش.... 82
4-2-2 مواد اولیه مورد استفاده جهت فرآیند سنتز. 84
4-2-3 شرح آزمایشات... 84
4-3 بررسی عوامل موثر بر واکنش.... 86
4-3-1 بررسی اثر نسبت سوخت به اکسنده بر نانوذرات با سوختهای اوره و گلایسین.. 86
4-3-2 بررسی اثردمایسنتزبر نانوذرات KTP.. 87
4-3-3 بررسی اثر pHبر محصول نهایی با سوختهای اوره وگلایسین.. 88
4-4 آنالیز و بررسی نمونه­های تولید شده89
4-5 پراشاشعهایکس ( XRD)89
4-5-1 بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃410 و با سوخت اوره90
4-5-2 بررسی اثرتغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃410 و با سوخت گلایسین.. 92
4-5-3 بررسی اثر دمای سنتز خواص نانوذرات KTP.. 94
4-5-4 بررسی اثر pHدر سنتز نانوذرات KTPبا سوخت اوره95
4-5-5 بررسی اثر pHدر سنتز نانو ذرات KTPبا سوخت گلایسین.. 97
4-6 طیف‌سنجی مرئی – فرابنفش(UV-Vis). 98
4-6-1 بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃410 و با سوخت اوره99
4-6-2 بررسی اثرتغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃410 و با سوخت گلایسین.. 100
4-6-3 بررسی اثر دمای سنتز بر خواص نانو ذرات KTP.. 101
4-6-4 بررسی اثر pHبر خواص نانوذرات KTPبا سوخت اوره102
4-6-5 بررسی اثر pHبر خواص نانوذرات KTPبا سوخت گلایسین.. 104
4-7 طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)105
4-8 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)108
4-8-1 بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃ 410 با سوخت اوره108
4-8-2 بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده در دمای ℃410 با سوخت گلایسین.. 109
4-8-3 بررسی اثر دمای سنتز برخواص نانوذرات KTP.. 110
4-8-4 بررسی اثر pH بر خواص نانوذرات KTPبا سوخت اوره110
4-8-5 بررسی اثر pHبر خواص نانوذراتKTPبا سوخت گلایسین.. 111
4-9 بررسی ثابت دی الکتریک.... 112
4-9-1 ثابت دی الکتریک در نانو مواد. 113
فصل5
نتیجه گیری و پیشنهادات... 116
5-1 نتیجه گیری.. 116
5-2 پیشنهادات... 120
مراجع.. 121
فهرست شکل­ها
شکل(1-1) مقایسه مقیاس‌های طولی مختلف.... 3
شکل (1-2) نانو ساختارها4
شکل (1-3) شماتیکی از فرآیند نشست شیمیایی بخار. 9
شکل (1-4) انواع قایق های حرارتی.. 11
شکل (1-6) انواع ژل. 19
شکل (1-7) شماتيكیازفرآيند تخریب حرارتی توسط اشعه لیزر. 23
شکل(2-1) ساختار بلوری KTP. 31
شکل (2-2) ساختار پلیمری اوکتاهدرالTiO632
شکل (2-3) قطبش اتم با اعمال میدان الکتریکی.. 39
شکل (2-5): پاسخ خطی وغیرخطی قطبیدگی Pبه میدان الکتریکی اعمال شده48
شکل (3-1): تصویری از دستگاه XRD.. 70
شکل (3-2): اجزای میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 74
شکل (3-3): تصویری از دستگاه SEM... 74
شکل(3-4): ساختار اسپکتروفوتومتر. 78
شکل (4-1): ترازویالکتریکی 83
شکل(4-2): همزن و گرم کن مغناطیسی.. 83
شکل (4-3): خشککن.. 83
شکل(4-4): کوره سنتز. 83
شکل(4-5): کوره کلسینه. 83
شکل (4-6): نمونه ای از پودر متخلخل نانو ذرات KTP. 85
شکل (4-7): الگوی XRDمربوط به نانوذرات KTPسنتز شده با تغییر نسبت سوخت به اکسنده با اوره90
شکل (4-8): الگوی XRDمربوط به نانوذرات KTPسنتز شده با تغییر نسبت سوخت به اکسنده با گلایسین.. 92
شکل (4-9): الگوی XRDمربوط به نانوذرات KTPسنتز شده در دماهای متفاوت... 94
شکل (4-11): الگوی XRDمربوط به نمونه های KTPسنتز شده با تغییر pHدر گلایسین.. 97
شکل (4-12): نمودار طیف عبوردهی مربوط به نانوذرات سنتز شدهKTPنسبت سوخت به اکسنده با سوخت اوره99
شکل (4-14): نمودار عبوردهی مربوط به KTPسنتز شده با دمای متفاوت... 101
شکل (4-15): نمودار عبوردهی مربوط به نانوذرات KTPسنتز شده در pHمتفاوتبا اوره103
شکل (4-16): نمودار عبوردهی مربوط به نانوذرات KTPسنتز شده در pHمتفاوتبا گلایسین.. 104
شکل (4-17): نمودار طیف FT-IRمربوط به نانوذرات KTP. 107
شکل(4-18): تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به تغییر نسبت سوخت به اکسنده با اوره108
شکل(4-19): تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از تغییر نسبت سوخت به اکسنده با گلایسین.. 109
شکل (4-20): تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با تغییر دما از نمونههای℃410=d1، ℃470=d2، ℃500=d3،110
شکل (4-21): تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نمونه هایی با تغییر pHدر اوره111
شکل (4-22): تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نمونه هایی با تغییر pHدر گلایسین.. 112
شکل (4-23): اثر اعمال میدان الکتریکی بر مواد دی­الکتریک.... 113
شکل(5-1): تغییر اندازه نانو ذرات KTPبا تغییر نسبتسوخت به اکسنده در اوره117 شکل(5-2): تغییر اندازه نانو ذرات KTPبا تغییر نسبتسوختبهاکسندهدرگلایسین.. 117
شکل(5-3): تغییر اندازه نانو ذرات KTPبا تغییر pHدر اوره117 شکل(5-4): تغییراندازهنانوذراتKTPباتغییرpHدر گلایسین.. 117
شکل(5-5): تغییر اندازه نانو ذرات KTPبا تغییر دما118
شکل(5-6): تغییر گاف انرژی با تغییر نسبتسوخت به اکسنده در اوره 118 شکل(5-7): تغییر گاف انرژی با تغییر نسبتسوختبهاکسندهدرگلایسین.. 118
شکل(5-8): تغییر گاف انرژی با تغییرpHدر اوره 119 شکل(5-9): تغییر گاف انرژی با تغییرpHدر گلایسین.. 119
شکل(5-10): تغیر گاف انرژی با تغییر دما119
 
فهرست جدول­ها
جدول (2-2): سنتز KTPبه روش شیمیایی.. 54
جدول (2-3): سنتز نانوذرات KTPبه روش پچینی.. 55
جدول (2-4): سنتز نانوذرات KTPبه روش احتراقی.. 55
جدول (2-5): سنتز نانوذرات KTPبه روشسل-ژل. 56
جدول (4-1): مواد اولیه مورد استفاده جهت فرآیند سنتز. 84
جدول (4-2) : نمونه­های سنتز شده با سوخت اوره برای نسبتهای متفاوت سوخت به اکسنده87
جدول (4-3) : نمونه­های سنتز شده با سوخت گلایسین برای نسبتهای متفاوت سوخت به اکسنده87
جدول (4-4): نمونه­های سنتز شده با سوخت اوره در دماهای متفاوت... 88
جدول (4-5) : نمونه­های سنتز شده با سوخت اوره در pHمتفاوت... 88
جدول (4-6) : نمونه­های سنتز شده با سوخت گلایسین در pHمتفاوت... 89
جدول (4-7): بررسی اثر نسبت سوخت به اکسنده در اوره91
جدول (4-8): بررسی اثر نسبت سوخت به اکسنده در گلایسین.. 93
جدول (4-9): بررسی اثر دما بر نمونههای تولید شده با اوره95
جدول (4-10): بررسی اثر pHبر نمونه­های KTPسنتز شدهبا اوره96
جدول (4-11): بررسی اثر pHبر نمونه­های KTPسنتز شده با گلایسین.. 98
جدول (4-12): بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده بر لبه­ی جذب در اوره100
جدول (4-13): بررسی اثر تغییر نسبت سوخت به اکسنده بر لبه­ی جذب نمونه­ها در گلایسین.. 101
جدول(4-14): بررسی اثر تغییر دما در لبه­ی جذب نمونه­ها در اوره102
جدول(4-16): بررسی اثر تغییر pHدر لبه­ی جذب در گلایسین.. 105
جدول (4-17): ارتعاشات و پیوندهای موجود در KTP. 106
جدول(4-18): اندازه­گیری ثابت­های دی­الکتریک در فرکانس 1 کیلو هرتز. 114
جدول(4-19): اندازه­گیری ثابت­های دی­الکتریک در فرکانس 100 کیلو هرتز. 114
جدول(4-20): اندازه­گیری ثابت­های دی­الکتریک در فرکانس 1 مگا هرتز. 115
 
فصل اول
نانو و نانوفناوری
1-1 مقدمه ای برنانوذرات
تحقیقات و بررسی­های انجام شده در زمینه علم مواد به طور پیوسته به سمت بهبود خواص و کارایی مواد بوده است. در همین راستا تغییرات قابل توجهی درخواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی با اصلاح ترکیب شیمیایی و به کمک فرآیندهای معمول حرارتی، مکانیکی و ترمودینامیکی حاصل شده است. با این وجود تقاضا برای مواد سبک­تر و مستحکم­تر و دارای خواص ویژه در دمای بالاتر منجر به ارائه و طراحی مواد پیشرفته شده است. با توجه به تغییر خواص مواد در ابعاد نانومتری، علم نانو مورد توجه بسیاری قرار گرفت [1].
فناوری نانو عبارت است از روش­ها، سیستم و ابزار، مواد و فرآیندهایی که در مقیاس نانو
(9-10) باشند. در دنیای کنونی، تلاش هر چه بیش­تر در جهت بهبود خواص مواد برای افزایش بازدهی، بشر را مجبور ساخته است تا سیستم­هایی را طراحی کند که در محدوده بسیار ریزتری فعالیت کنند. فعالیت و عملکرد فناوری نانو به زمینه یا سیستم خاصی محدود نمی­شود بلکه می­توان این فناوری را در تمام علوم از جمله پزشکی، کشاورزی، علوم پایه و مواد به کار برد. خواص مواد با مقیاس نانو، با خواص آن­ها در مقیاس توده­ای متفاوت می­باشد. مقیاس نانو به این دلیل مورد توجه است که در این مقیاس اتم­ها و ملکول­هایی که با هم واکنش داده­اند، به صورت ساختارهایی با خواص منحصر به فرد (که به اندازه ساختار بستگی دارد)، تبدیل می­شود. در این مقیاس است که فعل و انفعالات مولکولی، فرآیندها و پدیده­ها می­توانند کنترل شوند تا یک هندسه ساختاری مطلوب و خواص عالی به دست آیند [2].
پیشوند نانو در اصل از کلمه یونانی نانوس[1] گرفته شده که معادل لاتین این کلمه دوراف[2]به معنی کوتوله و قدکوتاه است. این پیشوند در علم مقیاس­ها به معنی یک میلیاردم است. بنابراین یک نانومتر یک میلیاردم متر است. اندازه یک اتم بین 1/0 تا 2/0 نانومتر است.فقط 10 اتم هیدروژن در یک خط، یک نانومتر را می­سازند. نسبت یک نانومتر به یک متر مانند نسبت یک فندق است به کره زمین. یک نانومتر 100000 بار از قطر موی انسان کوچک­تر است. (با فرض اینکه قطر موی انسان = 1/0 میلی­متر).
تشخیص بین نانوساختارها و میکروساختارها بر اساس اندازه­گیری طولی می­باشد. نانو ساختارها طبق ابعاد هندسی تعریف می­شوند که در آن شکل، جهت­گیری و موقعیت بر طبق یک سیستم مرجع، مشخص می­شوند. یک تعریف محدود از نانوساختارها می­تواند این­گونه باشد که ساختارهای شامل حداقل
دو بعد کم­تر از 100 نانومتر و یک بعد کم­تر از 1 میکرون می­باشد. طبق این تعریف لایه­های خیلی نازک که دارای ساختار جانبی زیر میکرون هستند نیز نانوساختار محسوب می­شوند[3].
 
[1]Nanos
[2]Dwarf

👇 تصادفی👇

پاورپوینت تکنولوژی بتن( پاورپوینت بتن خود متراکم)مبانی نظری (ادبیات نظری) انگیزش پیشرفتمطالعه موردی فرآیندمدیریت زمان پروژه درحوزه دانش مدیریت پروژه وچرخه حیات پروژهپاورپوینت آرماتور گذاری تیر مهندس ایتیوندبررسي اصول ها ور كرافتسوالات تخصصی رشته کارشناسی ارشد حقوق - حقوق بین الملل -حقوق بین الملل اقتصادی کد درس: 1223090سیستماتیک و تکامل علفی های تک لپه ای (گرامینه)مفهوم حقوقی عقد حواله ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل تولید نانوذرات پتاسیم تیتانیل فسفات(KTiOPO4) WORD

تولید نانوذرات پتاسیم تیتانیل فسفات(KTiOPO4) WORD

دانلود تولید نانوذرات پتاسیم تیتانیل فسفات(KTiOPO4) WORD

خرید اینترنتی تولید نانوذرات پتاسیم تیتانیل فسفات(KTiOPO4) WORD

👇🏞 تصاویر 🏞