اثر متغیرهای لایهنشانی الکتروشیمیایی بر روی مورفولوژی مزوبلورهای بیسموت
[پایاننامه]
The effect of electrodeposition parameters on the morphology of Bismuth mesocrystals
/رقیه بهرامیفرد
: مهندسی مواد
، ۱۳۹۷
۱۰۷ص
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول ، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی - نانو مواد
۱۳۹۷/۰۷/۰۱
صنعتی سهند
لایهنشانی الکتروشیمیایی یک روش مؤثر برای ایجاد ساختارهایی با طیف وسیعی از اندازههای نانومتری تا ابعاد ماکروسکوپی و با مورفولوژیهای گوناگون است .کنترل ساختمان کریستالی و مورفولوژی مزوساختارهای سه بعدی از طریق دستکاری پارامترهای لایهنشانی الکتروشیمیایی این امکان را فراهم میکند که مزوساختارها خواص فیزیکی منحصر بفردی بیابند .در این پژوهش، لایهنشانی الکتروشیمیایی فلز بیسموت بر روی گرافیت پیرولیتی بسیار منظم (HOPG) بهمنظور مطالعه مکانیزم جوانهزنی و رشد و همچنین بهدست آوردن مزوکریستالهای سهبعدی تحت شرایط مختلف از قبیل :غلظت الکترولیت، پتانسیل اعمالی و زمان رسوبدهی از محلولهای نیتراتی با استفاده از آزمونهای ولتامتری چرخهای(CV) ، گذارهای جریان پتانسیواستاتیک(CA) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت .تجزیه و تحلیل نمودارهای CV نشان داد که لایهنشانی الکتروشیمیایی فلز بیسموت فرآیندی نیمه برگشتپذیر و تحت کنترل نفوذ است .گذارهای جریان برای لایهنشانی الکتروشیمیایی بیسموت طبق مدل شریفکر-هیلز تجزیه و تحلیل شد و نتیجه گرفته شد که مکانیزم جوانهزنی و رشد تحت جوانهزنی و رشد پیشرونده سهبعدی انجام شده است .بررسی تصاویر SEM نشان داد، مورفولوژی رسوبات بهدست آمده با استفاده از روش کرونوآمپرومتری تک-پالسی بهشدت تحت تأثیر پتانسیل اعمالی و غلظت الکترولیت است؛ بطوریکه با استفاده از این روش، در هر پتانسیل اعمالی و غلظت الکترولیت مشخص، مزوذرات سنتز شده بر روی سطح هر زیرلایه دارای مورفولوژیهای گوناگونی بودند .در مقابل، لایهنشانی الکتروشیمیایی به روش کرونوآمپرومتری دو-پالسی منجر به سنتز مزوذرات بیسموت با مورفولوژیهای تقریبا یکسان بر روی سطح هر زیرلایه شد و تغییر پارامترهای لایهنشانی الکتروشیمیایی شامل :غلظت، پتانسیل اعمالی و زمان در هر دو پالس جوانهزنی و رشد باعث تغییر در مورفولوژی و چگالی مزوذرات بیسموت هر نمونه با نمونه دیگر شد .بررسی نتایج XRD نشان میدهد که جهت ترجیحی رشد مزوذرات سهبعدی بیسموت به روش لایهنشانی الکتروشیمیایی( کرونوآمپرومتری تک یا دو پالسی) بستگی دارد .بطوریکه، برای مزوذرات بیسموت لایهنشانی الکتروشیمیایی شده بهروش کرونوآمپرومتری دو-پالسی جهت رشد در طول( ۰۱۲) را نشان میدهد .درحالیکه، برای مزوذرات لایهنشانی الکتروشیمیایی شده بهروش کرونوآمپرومتری تک-پالسی، سه جهت رشد در طول صفحات( ۰۱۲)،( ۱۰۴) و( ۱۲۲) را نشان میدهد که جهتگیری غالب رشد در طول( ۰۱۲) است.
The effect of electrodeposition parameters on the morphology of Bismuth mesocrystals