عنوان

سنتز نانو ذرات ابر پارامغناطیس ‮‭Fe۳O۴‬به روش شیمی سبز و تأثیرفعال سازهای سطحی بر مورفولوژی و خواص مغناطیسی ذرات

Number

‭۱۸۹۲۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

سنتز نانو ذرات ابر پارامغناطیس ‮‭Fe۳O۴‬به روش شیمی سبز و تأثیرفعال سازهای سطحی بر مورفولوژی و خواص مغناطیسی ذرات

First Statement of Responsibility

/رضا اعتمادی فر

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، افشار

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مواد سرامیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۱۰/۲۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

نانو ذرات ابر پارامغناطیس ‮‭(super paramagnetic)‬ اکسید آهن‮‭(Fe۳O۴)‬ به دلیل داشتن خواص مغناطیسی بسیار مطلوب مانند مغناطش اشباع بالا و نیروی پسماند زدایی پایین ، از اهمیت ویژه ای در کارهای پژوهشی و صنعتی برخوردار است . سنتز نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬ به روش های معمول و با استفاده از فعال سازهای سطحی شیمیایی معمولا پر هزینه و کنترل فرآیند آن مشکل است . در کار پژوهشی حاضر ، نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬ ، به روش شیمی سبز تهیه شد .شیمی سبز مزایایی از قبیل استفاده از فعال سازهای طبیعی ، زیست سازگاری با محیط زیست ، هزینه سنتز نسبتا پایین ، سادگی روش و امکان کنترل بهتر اندازه و مورفولوژی ذرات نسبت به سایر روش های سنتز دارد . در این پژوهش برای سنتز نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬ ازنمک های ‮‭FeCl۳.۶H۲O‬ و ‮‭FeCl۲.۴H۲O‬ ، ‮‭NaOH‬ و از فعال ساز های طبیعی مثل عصاره پوست انار , پوست کدو برای کنترل شکل و اندازه ذرات استفاده شد .پس از سنتز ، نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬در محلول اتانول با استفاده از ید و هیدروکلریک اسید پایدار شده و به روش الکتروفورتیک ‮‭(electrophoretic)‬ بر روی الیاف کربنی پوشش داده شدند و سپس نمونه هایی جهت بررسی مقدار جذب ‮‭(absorption)‬امواج ‮‭EM‬ با زمینه ی پارافین و اپوکسی تهیه شد .در این پروژه اثر نوع ذرات سنتز شده بر روی خواص مغناطیسی و خواص جذب مورد بررسی قرار گرفت . برای آنالیز فازی و ساختاری از پراش اشعه ایکس‮‭ray diffraction) -(X‬، برای ارزیابی پیوندهای ساختاری از آنالیز تبدیل فوریه مادون قرمز‮‭transform infrared)-(Fourier‬، برای ارزیابی جذب و عبور از طیف سنجی مرئی فرابنفش‮‭visible) - (ultraviolet‬و برای ارزیابی مورفولوژی و اندازه ذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری ‮‭(Transmission Electron Microscope)‬ و میکروسکوپ الکترونی روبشی ‮‭(Scanning Electron Microscope)‬، برای ارزیابی پتانسیل زتا از دستگاه پراکندگی نور دینامیکی ‮‭(dynamic light scattering)‬ و برای ارزیابی خواص مغناطیسی از دستگاه مغناطیس سنج با نمونه ی ارتعاش کننده‮‭sample magnetometer) -(vibrating‬و برای بررسی خواص جذب امواج الکترومغناطیس ‮‭(EM)‬از دستگاه تجزیه گر شبکه برداری ‮‭(Vector Network Analyzer)‬استفاده شد .بررسی الگوهای پراش اشعه‌ی ‮‭X‬ نشان داد نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬ که با استفاده از عصاره های پوست کدو و پوست انار تهیه شده اند، دارای ساختمان بلوری مکعبی هستند .میانگین اندازه نانو ذرات‮‭Fe۳O۴‬ سنتز شده با عصاره های پوست کدو و پوست انار به ترتیب برابر) ‮‭nm۲۳‬ عصاره پوست کدو (و) ‮‭nm۱۵‬ عصاره پوست انار (بود .براساس نتایج حاصل از اندازه‌گیری ویژگی‌های مغناطیسی، نانو ذرات‮‭Fe۳O۴‬ سنتز شده ، یک ماده‌ی مغناطیسی نرم با خاصیت پارا مغناطیس و نیروی پسماند کم و مغناطش اشباع بالا برآورد گردید .بررسی رفتار جذبی نانو ذرات ‮‭Fe۳O۴‬ سنتز شده نشان داد که بیشترین مقدار جذب امواج ‮‭EM‬ در محدوده باند ‮‭X‬، برای نانو ذرات‮‭Fe۳O۴‬ حاصل از عصاره پوست کدو، با ضخامت ‮‭۱‬ میلی متر برابر ‮‭dB۲۲/۳‬ و برای نانو ذرات حاصل از عصاره پوست انار با همان ضخامت برابر ‮‭dB۷۴/۲‬ می باشد .در هر دو نمونه جذب به صورت یکنواخت در سرتاسر محدوده باند فرکانسی ‮‭X‬ صورت گرفت .طبق نتایج بدست آمده میزان جذب نسبتا ضعیف است و نمونه ها انعکاسی هستند که دلیل آن را می توان به تأثیر اندازه نانو ذرات بر روی جذب ارتباط داد

Text of Note

The iron oxide Superparamagnetic (Fe3O4) nanoparticles are of particular importance in research and industrial applications because of their highly desirable magnetic properties, such as high saturation magnetism and low dampening force. The synthesis of Fe3O4 nanoparticles in conventional methods using chemical surface active materials (Surfactants) is usually costly and difficult to control. In the present work, Fe3O4 nanoparticles were prepared by green chemistry. Green chemistry has advantages such as the use of natural activators, environmental compatibility, relatively low synthesis costs, simplicity of procedures, and the possibility of better control of the size and morphology of particles than other synthesis methods. In this study, for the synthesis of Fe3O4 nanoparticles from FeCl3.6H2O and FeCl2.4H2O, NaOH, and from natural surfactants such as pomegranate peel extract, zucchini peel extract was used to control the shape and size of particles. After synthesis, Fe3O4 nanoparticles in ethanol solution were stained with iodine and hydrochloric acid and electrophoretically coated on carbon fiber and then samples were taken to determine the absorption of EM waves with the paraffin and epoxy substrate. In this project, the effect of the synthesized particle on the magnetic properties and absorption properties was investigated. In this study, to determine the structural phase analysis of X-ray diffraction, to evaluate the structural links of the Fourier transform infrared transformation analysis, to evaluate the absorption and transmission of visible light spectrum - ultraviolet, and to evaluate the morphology and particle size of the transmission electron microscope and scanning electron microscopy, to evaluate the zeta potential of the dynamic light scattering device and to evaluate the magnetic properties of the Vibrating Sample Magnetometer analysis, and to investigate the properties of absorption of electromagnetic waves of the vector network analyzer was used. Investigation of X-ray diffraction patterns showed that Fe3O4 nanoparticles, made using zucchini peel extracts and pomegranate peel extract, were made up of a cubic crystalline structure. The average size of Fe3O4 nanoparticles synthesized with zucchini peel extract and pomegranate peel extract was respectively, equal to 23nm (zucchini peel extract) and 15nm (pomegranate peel extract). Based on the results of the measurement of the magnetic properties, the synthesized Fe3O4 nanoparticles were estimated to be a soft magnetic material with superparamagnetic properties and low residual force and high saturation magnetization. Investigation of the absorption behavior of synthesized Fe3O4 nanoparticles showed that the maximum absorption of EM waves in band X range for Fe3O4 nanoparticles derived from zucchini peel extract with a thickness of 1 mm, equal to -3.22 dB, and for nanoparticles from pomegranate peel extract with the same thickness as -2.74dB. In both samples, the adsorption was uniformly carried out across the X frequency band. According to the results, the absorption rate is relatively weak and the specimens are reflective, which can be attributed to the effect of the size of the nanoparticles on absorption

اعتمادی فر،رضا

کیان وش، عباس، استاد راهنما

ارسلانی، ناصر، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی