در این تحقیق، برای بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مس/گرافن با استفاده از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی و پرس سرد از طراحی آزمون تاگوچی استفاده شده است که متغییرهایی نظیر درصد گرافن، زمان آسیاب کاری، فشار پرس و دمای تف جوشی در این تحقیق بکار برده شده است. در این مقاله تاثیر درصد گرافن بر خواص مکانیکی نانو کامپوزیت مس/گرافن مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور عملیات آلیاژسازی مکانیکی پودر های مذکور به مدت حداکثر 20 ساعت درون آسیاب گلوله ای سایشی و تحت محیط گاز آرگون انجام شد. برای بررسی مورفولوژی ذرات پودر از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز مخلوط پودری از الگوی پراش پرتو X و برای ردیابی گرافن از طیف سنج آنالیز رامان استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده بهبود خواص مکانیکی می باشد به صورتی که بالاترین استحکام فشاری (562MPa) در میزان 0.5 درصد گرافن و بالاترین سختی (63.3BHN) در میزان 0.2 درصد گرافن به دست آمد.

1مقدمه: ترکیبات آلی فرار (VOCs) آلاینده های خطرناک و سمی موجود در هوا هستند و از منابع مختلف صنعتی منتشر می شوند. با توجه به اثرات نامطلوب زایلن بر سلامتی، حذف موثر VOCs از هوا توسط نانوجاذب ها مهم است. در این مطالعه به منظور بررسی کارایی حذف زایلن از نانو گرافن (NG) و نانو گرافن اکسید (NGO) به عنوان جاذب استفاده شد. روش کار: در این مطالعه به منظور بررسی راندمان جذب نانوگرافن و نانو گرافن اکسید پس از سنتز نانو جاذب ها، در یک سیستم دینامیکی، بخار زایلن در یک محفظه در هوای خالص تولید و در کیسه نمونه برداری تدلار ذخیره و سپس به جاذب منتقل شد. سپس تاثیر پارامترهای مختلف مانند غلظت زایلن، سرعت جریان هوای ورودی و مقادیر جرم جاذب در رطوبت 32 درصد و دمای 25 درجه سانتی گراد بر میزان جذب و نحوه عملکرد جاذب های مورد نظر بررسی شد. در نهایت، آشکارساز یون شعله کروماتوگرافی گازی (GC-FID) غلظت زایلن در هوا را پس از فرآیند جذب-واجذب تعیین کرد.   یافته ها: میانگین راندمان جذب برای NG و NGO به ترتیب 8/96% و 5/17% به دست آمد. خصوصیات جاذب NG و NGO نشان داد که محدوده اندازه ذرات کمتر از 100 نانومتر است. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که کارایی جذب NG برای حذف زایلن از هوا بیشتر از NGO است.

در این پژوهش از نانو گرافن به عنوان جاذب برای جذب سطحی یون های سرب (II) از محلول آبی استفاده شده است. درصد جذب یون های سرب (II) موجود در محلول مورد آزمایش بر روی نانو گرافن در شرایط مختلفی از pH، زمان تماس، مقدار جاذب و دما تعیین گردید. نتایج نشان دادند که نانو گرافن یک جاذب خوب برای جذب یون های سرب (II) از محلول های آبی است به گونه ای که می تواند تا 79.8 درصد از یون های سرب (II) موجود در یک محلول آبی با غلظت 20 ppm را در دمای 298 K بر روی خود جذب سطحی کند. نتایج تجربی این کار با همدماهای فرندلیچ و لانگمویر مطابقت خوبی دارد. پارامترهای ترمودینامیکی جذب، مانند DSo، DG0 وDH0  نیز برآورد شدند و معلوم شد که فرآیند جذب گرماده است و خودبخودی انجام می شود. تا حدودی می توان نتیجه گرفت که جذب سطحی یون های سرب (II) بر روی نانو گرافن دارای جنبه شیمیایی است. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این تحقیق به بررسی استحکام ضربه نانو کامپوزیت تابعی اپوکسی تقویت شده با نانو ذرات گرافن پرداخته شده است. ابتدا نمونه ها برای توزیع یکنواخت و تابعی ساخته شده است. سپس نحوه توزیع نانو ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شده است. بر اساس این بررسی برای توزیع یکنواخت، در نمونه های کمتر از 5/1% درصد وزنی نانو ذرات گرافن هیچ نشانه ای از ذرات بهم چسبیده یافت نگردید. برای نمونه تابعی نیز تصویر برداری صورت گرفته و مشاهده گردیده که مرز لایه ها بهم پیوسته است. سپس نمونه ها تحت آزمایش ضربه ای ایزود قرار داده شده و مشاهده گردیده که برای توزیع یکنواخت، میزان جذب انرژی تا 1% درصد وزنی نانو ذرات گرافن افزایش یافته و سپس برای نمونه 5/1% درصد وزنی نانو ذرات گرافن، مقدار آن شروع به کاهش می کند. برای بررسی صحت نتایج بدست آمده، با استفاده از روش اجزاء محدود مدلسازی برای نمونه های ذکر شده صورت گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده است.

در این تحقیق نانو جاذب های گرافن و گرافن مغناطیسی به روش هامرز سنتز شدند و جهت حذف BTEXها از بنزین مورد استفاده قرار گرفتند. خواص ساختاری نانو جاذب ها با پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص شدند. جذب آلاینده ها توسط دستگاه اسپکتروفتومتری UV-Vis اندازه گیری شد. غلظت جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آلایند و دما متغیرهای مورد بررسی بود. ایزوترم های جذب با استفاده از مدل های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین، فرندلیچ-لانگمویر، دابینین-رادشکویچ و ردریچ-پترسون ترسیم شدند. بیشترین ظرفیت جذب BTEX ها توسط گرافن mg/g 8/56 و توسط گرافن مغناطیسی mg/g 6/69 تعیین گردید. مقایسه ظرفیت جاذب ها و نتایج آماری نشان داد گرافن مغناطیسی نسبت به گرافن عملکرد بهتری داشته است. مطالعات ایزوترمی نشان داد مدل لانگمویر، فرندلیچ و لانگمویر-فرندلیچ با داده های جذب تطابق خوبی دارند. برای تعیین سنتیک جذب مدلهای شبه مرتبه اول و دوم بررسی گردید نتایج نشان داد مکانیسم از نوع مرتبه اول می باشد.

خواص مکانیکی و گرمایی پلیمرها وابستگی زیادی به رفتار بلوری شدن و ریخت شناسی بلور آنها دارد. در این تحقیق، رفتار بلورینگی غیر همدمای الیاف نانو کامپوزیت پلی پروپیلن/نانو صفحات گرافن (PP/GnPs) حاوی 1/0، 5/0 و 1% GnPs با استفاده از گرماسنج پویشی تفاضلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از مدل های اوزاوا و Mo برای برازش مرحله ابتدای تبلور غیر همدما استفاده شد. همچنین فعالیت هسته زایی و انرژی فعال سازی موثر ماده افزودنی به ترتیب به وسیله روش های Dobreva و فریدمن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت سرمایش، پیک تبلور در منحنی های گرمازای همه نمونه ها به دماهای پایین تر انتقال یافته و پهن تر شده اند. علاوه بر این، مشاهده شد که برخلاف مدل اوزاوا، مدل Mo به خوبی می تواند تبلور غیر هم دمای الیاف PP و الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs را توصیف کند. براساس نتایج حاصله، نمونه های PP/G-0. 1 و PP/G-1 به ترتیب کمترین و بیشترین کارآیی هسته زایی را در همه سرعت-های سرمایش نشان می دهند. علاوه بر این، با افزودن GnPs به ماتریس PP انرژی فعال سازی تبلور کاهش یافته است که نمایانگر قابلیت تبلور بالاتر سیستم پلیمری PP/GnPs می باشد. نتایج حاصله نشان می دهد که اگرچه نانو صفحات دو بعدی GnPs هسته زایی ناهمگن را تسهیل می کنند ولی حضور نانو صفحات با اندازه بزرگ به عنوان موانع فیزیکی عمل کرده و از فرآیند رشد بلور ممانعت می کند و بنابراین سرعت تبلور الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs کاهش می یابد.

در این تحقیق، رفتار تبلور الیاف نانو کامپوزیت پلی پروپیلن/نانو صفحات گرافن (PP/GnPs) با استفاده از گرماسنج پویشی تفاضلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs حاوی مقادیر مختلفی از GnPs با و بدون سازگارکننده تولید شده و سپس رفتار تبلور همدمای الیاف PP و الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs در دماهای تبلور مختلف ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که با افزودن GnPs به ماتریس PP، هسته زایی ناهمگن حتی در دماهای بالاتر به آسانی روی داده و کل فرآیند تبلور سریع تر رخ می دهد. همچنین استفاده از سازگارکننده PP-g-MA منجر به انتقال منحنی های تبلور به زمان های کوتاه تر شده است. آنالیز آورامی نشان می دهد که حضور GnPs در کنار سازگارکننده علی رغم هسته زایی موثر، می تواند مانع رشد بلورهای PP شده و زمان نیمه عمر تبلور را افزایش دهد. توان آورامی به دست آمده برای PP (نزدیک به 3) نشان دهنده ساختار سه بعدی بلورها بوده در حالی که توان آورامی الیاف نانو کامپوزیت (نزدیک به 2) نشان دهنده آن است که رشد بلورها دو بعدی می باشد. همچنین پایین تر بودن مقادیر ثابت سرعت هسته زایی به دست آمده از تئوری Lauritzen-Hoffman در الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs در مقایسه با الیاف PP نشان می دهد که GnPs به عنوان مواد هسته زای موثر برای تبلور PP عمل می کنند. علاوه بر این، مقادیر پایین تر انرژی آزاد تاخوردگی زنجیر بلورهای لاملا در الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs نشان می دهد که GnPs تبلور PP را تسهیل می کنند.