در این پژوهش نانوذرات فریت نیکل- کادمیوم با فرمول Ni0/3Cd0/7Fe2O4 به روش سل-ژل خود احتراقی ساخته شد. به منظور بررسی اثر اندازه ذرات بر ویژگی های فیزیکی، پودرهای ساخته شده در دماهای 350، 400، 450 و 500 درجه سانتی گراد به مدت 3 ساعت بازپخت شده و ویژگی های ساختاری، مورفولوژیکی و مغناطیسی آنها با آنالیز پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپالکترونی روبشی، مغناطش سنج نمونه ارتعاشی و پذیرفتاری مغناطیسی متناوب مورد مطالعه قرار گرفتند. آنالیز پراش پرتوی ایکس بر روی نمونه ها نشان داد که نمونه های ساخته شده ساختار اسپینلی دارند و اندازه بلورک ها با استفاده از معادله شرر بین 17-35 نانومتر برآورد شد که با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز هم خوانی داشت. نتایج اندازه گیری مغناطش نشان داد که با افزایش اندازه ذرات، مغناطش و میدان وادارندگی افزایش می یابد. با استفاده از اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی متناوب از نمونه ها و آنالیز آنها به کمک سه مدل نیل-براون، وگل-فالچر و توان دینامیکی بحرانی نشان داده شد که نمونه های بازپخت شده در دماهای 350 و 400 درجه سانتی گراد در دمای اتاق رفتار ابرپارامغناطیس و در دماهای پایین رفتار شیشه ابراسپینی دارند.

در این مقاله ابتدا اکسیدگرافن کاهش یافته (RGO) به روش هامرز سنتز شد؛ سپس ترکیب دوگانه RGO/SiO2 و در نهایت ترکیب سه گانه RGO/SiO2/Fe3O4 به روش هم رسوبی تهیه شدند. خواص مغناطیسی ذرات به وسیله آنالیز VSM و ریخت شناسی نمونه ها به وسیله تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری و ویژگی های پیوندی نانوساختارها به ترتیب با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه نانوذرات اکسیدآهن، اکسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون و اکسیدآهن/ا کسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون به ترتیب 9/11، 44/10 و 17/11 نانومتر به دست آمد. مغناطش اشباع نانوذرات اکسیدآهن و ترکیب سه تایی به ترتیب emu/g72 و emu/g 2/31 به دست آمد که نشان دهنده این واقعیت است که وقتی سطح نانوذرات اکسیدآهن با مواد غیرمغناطیسی پوشانده شود، مغناطش اشباع کاهش می یابد. فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیت سنتزشده نیز بر پایه میزان تخریب متیل نارنجی (MO) به عنوان مدل آلاینده در مجاورت آن و در حضور امواج فرابنفش بررسی شد. کامپوزیت RGO/SiO2/Fe3O4 قابلیت تخریب آلاینده متیل نارنجی با بازده 59/51 درصد، به عنوان یک فوتوکاتالیست موثر در حذف متیل نارنجی را دارا بود.

در این مقاله به بررسی ساختار نانو ذرات هسته-پوسته مغناطیسی عامل دار شده بوسیله گروه ایمیدی با شیوه هم رسوبی پرداخته می شود. نانوذرات مگنتیت به عنوان هسته و یک ابر پارامغناطیس فوق اشباع و غیر سمی استفاده و روی آن با یک لایه سیلیکا پوشش داده شد. این نانوذرات هسته-پوسته به وسیله آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان عاملدار شد و در مرحله آخر رنگدانه های پریلن تترا کربوکسیلیک اسید دی نیدرید به نانوذرات مغناطیسی اضافه گردید. سپس تاثیر لایه های مختلف بر خواص مغناطیسی، ساختار و حرارتی نانو-ذرات هسته-پوسته مورد مطالعه وبررسی قرار گرفت. ساختار بلوری نانوذرات توسط دستگاه پراش اشعه ایکس مطالعه گردید. برای تعیین شکل ظاهری ذرات از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید و به منظور بررسی خواص مغناطیسی نانوذرات هسته-پوسته از دستگاه مغناطومتر نمونه مرتعش استفاده گردید. پایداری ساختار نانوذرات هسته-پوسته از آنالیز حرارتی بررسی گردید. در نهایت و به منظور شناسایی پیوندها از طیف سنج مادون قرمز استفاده شد.

هیدروکسی آپاتیت (Ca10 (PO4)6 (OH)2) با ساختار بلوری ششگوشی تنها فاز معدنی قابل شناسایی استخوان است. در این پژوهش نانوکامپوزیت فریت منیزیم-هیدروکسی آپاتیت به منظور کاربردهای پزشکی ساخته شد. نخست، نانومیله های هیدروکسی آپاتیت متخلخل به روش هم رسوبی با قالب میسلی ساخته شدند. عامل فعال سطحی غیریونی پلورونیک 123P به عنوان قالب میسلی مورد استفاده قرار گرفت. سپس، نانوکامپوزیت فریت منیزیم-هیدروکسی آپاتیت با روش سونوشیمی ساخته شد. ساختار بلوری نانوپودرها به وسیله الگوی پراش پرتو ایکس تعیین گردید. همچنین ریخت شناسی نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شد. در تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوکامپوزیت، نانوذرات فریت منیزیم به شکل کره هایی با قطر تقریبی nm 8 روی سطح نانومیله های هیدروکسی آپاتیت مشاهده شدند. حلقه های پسماند (M-H) نانوذرات فریت منیزیم و نانوکامپوزیت فریت منیزیم-هیدروکسی آپاتیت، در دمای اتاق، به وسیله مغناطیس سنج با نمونه ارتعاشی اندازه گیری شدند. نتایج اندازه گیری ها بیانگر رفتار ابرپارامغناطیس نانوساختارهای تولید شده است.

نانوذرات مغناطیسی فریت کبالت-روی Co1−xZnxFe2O4، که در آن 0.8، 0.6، 0.4، 0،0.2  x=است، به روش هم رسوبی با نمک های محلول در آب کبالت، روی و آهن در هیدروکسید سدیم و در دمای 80 oC تهیه شدند. ساختار فازی با پراش پرتو ایکس تعیین و میانگین اندازه بلورک ها با رابطه شرر محاسبه شد. نتیجه ها نشان می دهند که همه نمونه ها تک فاز هستند و با افزایش x از مقدار 0 تا 0.8، میانگین اندازه بلورک ها از حدود 13 nm به حدود 8 nm کاهش می یابد. ریخت شناسی و اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترون عبوری بررسی شد. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که ذرات شکل کروی دارند و میانگین اندازه ذرات پیرامون 13.5 nm است که با میانگین اندازه بلورک ها هم خوانی دارد. بستگی دمای بستن TB به بسامد و رفتار ابرپارامغناطیسی نمونه ها از نمودار پذیرفتاری بر حسب دما در گستره 300 Hz تا 100 kHz به دست آمد و با قانون وگل-فولچر برازش شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

نانومغناطیس شاخه ای از فناوری نانو است که به بررسی ویژگی های نانوذرات مغناطیسی می پردازد. ابرپارامغناطیس تک حوزه، ابر فرومغناطیس و شیشه ابراسپینی از حالات مختلف مغناطیسی اند که در مجموعه ای از نانوذرات مشاهده شده است. هر کدام از این حالات مغناطیسی دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و محدوده کاربرد نانوذرات را تعیین می کنند. یک نانوذره دارای پوسته ای متشکل از اسپین های بی نظم و هسته ای با اسپین های تقریبا منظم است. مطالعه سیستم نانوذرات نیاز به کاوش و مشخصه یابی ویژگی های متعددی از جمله انواع ناهمسانگردی ها، قدرت برهم کنش بین ذرات، زمان های واهلش، میدان وادارندگی، مغناطش باقی مانده، مغناطش اشباع و. . . دارد. محققان تلاش های فراوانی در جهت مشخصه یابی نانوذرات مغناطیسی می کنند که با گسترش دامنه کاربرد این مواد در صنعت، پزشکی و زندگی روزمره، این تحقیقات روز به روز رشد فزاینده ای می یابد.

در این تحقیق به بررسی ویژگی های مغناطیسی نانوذرات فریت 4O2MnFe ساخته شده به دو روش متفاوت پرداخته شده است. در روش اول، نانوذرات فریت منگنز به روش تجزیه حرارتی و با حرارت دادن نیترات های فلزی ساخته شدند. و در روش دوم نانوذرات به روش حلال گرمایی با استفاده از تری اتیلن گلیکول (TEG) تهیه شدند. نانوذرات سنتز شده با روش های مختلفی مشخصه یابی شدند. این روش ها شامل اندازه گیری الگوی پراش پرتوی ایکس، طیف فروسرخ، تهیه عکس های میکروسکوپ الکترونی عبوری و همچنین اندازه گیری منحنی های پذیرفتاری مغناطیسی در بسامد های مختلف و پسماند مغناطیسی در دمای 300 و 5 کلوین می باشد. نتایج منحنی حلقه پسماند، مغناطش و پذیرفتاری مغناطیسی نمونه ها بیانگر نقش مؤثر حلال TEG روی بهبود ویژگی های مغناطیسی نانوذرات فریت می باشد. این آزمایش ها نشان می دهد که در دمای 300 کلوین، مغناطش اشباع نمونه ساخته شده به روش حلال گرمایی 46 درصد بیشتر از نمونه ساخته شده به روش تجزیه حرارتی است. این اختلاف در دمای 5 کلوین، به 60 درصد رسید. اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی و منحنی های مغناطش در دو مد سردسازی با اعمال میدان (FC) و بدون اعمال میدان (ZFC) نشان داد که نانوذرات ساخته شده به روش حلال گرمایی دارای ویژگی ابرپارامغناطیسی بوده و با کاهش دما به حالت قفل شده می روند. در حالی که نمونه ساخته شده به روش تجزیه حرارتی دارای برهم کنش های قوی بین ذره ای بوده و در دماهای پایین رفتار شیشه ابراسپینی از خود نشان می دهد.

نانوذرات ابر پارامغناطیسی اکسید آهن  (SPION)پس از تهیه شدن، با هدف بررسی پراکنش زیستی این ذرات در بدن موش صحرایی، با گالیم 67- نشان دار شدند تا [67Ga]-SPION به دست آید. نانوذرات ابر پارامغناطیسی اکسید آهن با دانه بندی کوچک با روش هم رسوبی با استفاده از نمک های آهن Fe+3 و Fe+2 با نسبت مولی 2 به 1 سنتز شدند. از روش های شناسایی XRD، TGA، DSC، VSM، HRSEM، TEM و FT-IR برای بررسی خواص و ابعاد نانوذرات حاصله استفاده شد. به منظور ردیابی جذب بافتی SPION، نانوذرات اکسید آهن نشان دار شده با گالیم 67-، با بازده نشان دارسازی بالا (بیش از %96، تعیین شده با روشRTLC ) سنتز شدند. نانوذرات سنتز شده پایداری بسیار خوبی را در دمای اتاق و حداقل برای 4 روز نشان دادند. پراکنش زیستی [67Ga]-SPION در موش صحرایی سالم تا 24 ساعت بررسی و با از پراکنش یون 67Ga+3 مقایسه گردید. نتایج به طرز قابل توجهی تجمع ذرات نشان دار شده در سیستم رتیکولواندوتلیال را تایید کردند. این نتیجه نه تنها قابلیت استفاده از ترکیب فوق برای تعیین مکان نانوذرات تزریق شده به بافت ها در هنگام گرمادرمانی و یا عکس برداری پزشکی را نشان می دهد، بلکه امکان استفاده هم زمان این ذرات با رادیوداروهای درمانی را نیز پیشنهاد می کند.

بیشتر نفت خام و پسآب نفتی تولید شده از میادین نفتی معمولاً به شکل امولسیون وجود دارد که این موضوع امولسیون زدایی آنها را به یک فرآیند بسیار چالش برانگیز تبدیل می کند. معمولاً از دمولسیفایرهای شیمیایی برای افزایش راندمان امولسیون زدایی استفاده می شود. با این حال، هنوز نیاز مبرمی به توسعه تکنیک ها و دمولسیفایرهای کارآمدتر برای برآورده کردن الزامات سازگار با محیط زیست و اقتصادی رقابتی وجود دارد. در این مطالعه، برای مقابله با مشکل آلودگی نفت امولسیون شده با آب، نانوذرات مغناطیسی فریت منگنز (MnFe2O4) به روش همرسوبی سنتز شدند، سپس کیتوزان (CS) روی سطح نانوذرات اعمال شد تا ترکیب MnFe2O4NPs@CS به عنوان یک ماده جدید و سازگار با محیط زیست تشکیل شود. در ادامه عملکرد امولسیون زدایی دمولسیفایر جدید سنتز شده که ابرپارامغناطیس و فوق آبگریز است، مورد ارزیابی قرار گرفت. به صورت ویژه، اثرات pH و دوز دمولسیفایر بر راندمان جداسازی امولسیون نفتی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج آنالیز عبور نور نشان داد که دوز بهینه دمولسیفایر برای داشتن ماکزیمم راندمان امولسیون زدایی حدود g/l 4/0 است. علاوه بر این، این ترکیب مصنوعی جدید حداقل 7 چرخه عمر دارد و افزایش چرخه تقریباً هیچ تأثیری بر عملکرد امولسیون زدایی آن ندارد. علاوه بر این، مکانیسم امولسیون زدایی ترکیب نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که نفت امولسیون شده تحت شرایط اسیدی و خنثی از طریق جاذبه الکترواستاتیکی به طور موثری به دمولسیفایرهای MnFe2O4NPs@CS چسبیده است.