مقدمه:

نانولوله هاي كربني براي اولين بار در سال 1991 مشاهده شدند. با توجه به خصوصيات منحصر به فرد كه گسترة وسيعي از خواص مكانيكي، فيزيكي، حرارتي، الكتريكي و زيستي را در بر مي گيرد توجه بسياري از دانشمندان به اين مواد جلب شد و متعاقب آن كاربردهاي وسيعي در ساخت انواع كامپوزيت ها، حسگرهاي مكانيكي و شيميايي، حافظه هاي كامپيوتري و الكترود باتري هاي قابل شارژ براي اين گروه از مواد يافته شد.
اين ماده به عنوان مستحكم ترين و در عين حال انعطافپذيرترين ماده در زمين شناخته ميشود و اين موضوع به دليل استحكام كششي و مدول يانگ آن است. با توجه به استحكام ويژه بسيار بالاي اين ماده كه از نسبت استحكام به وزن آن حاصل مي شود، خصوصيات منحصر به فرد نانولوله هاي كربني در مقايسه با ساير مواد ساخته شده به دست بشر مشخص مي گردد. در فصل اول به بررسي ساختار، گونه هاي مختلف و نحوة شناسايي نانولوله هاي كربني پرداخته شده است. در فصل دوم روشهاي گوناگون توليد نانولوله هاي كربني كه شامل روشهاي مبتني بر كاتاليست و روشهاي غير كاتاليستي است پرداخته شده است. در فصل سوم خواص ويژه و منحصر به فرد اين مواد كه منجر به پيدايش كاربردهاي بسيار گسترده و نويني گرديده است مورد بررسي قرار گرفته و در نهايت در فصل چهارم كاربردهاي اين مواد ذكر گرديده است.

فهرست مطالب:

چكيده………………………………………………………………………………………………1 مقدمه……………………………………………………………………………………………..2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول ساختار و نحوة شناسايي نانولوله هاي كربني

كربن با توجه به تنوع نوع، استحكام و تعداد پيوندهايي كه مي تواند در شبكة كريستالي ايجاد نمايد و نيز با توجه به تفاوت پيوندها داراي ساختارهايي با خواص كاملاً متفاوت است.
كربن در حالت جامد داراي سه ساختار متفاوت است. گرافيت، الماس و فولرين . الماس داراي ساختار كريستالي تتراهدرال است و در اين ساختار هر اتم كربن با چهار اتم كربن ديگر پيوند ايجاد نموده است. شبكه كريستالي الماس سختي خاصي به آن مي دهد و اين ماده به عنوان سخت ترين ماده در طبيعت شناخته مي شود. اين ماده داراي هدايت حرارتي بسيار بالايي است، به گونهاي كه هدايت حرارتي آن پنج برابر مس است و به دليل عدم وجود الكترون آزاد در ساختار عايق جريان الكتريسيته بوده و ماده اي شفاف است.
ساختار گرافيت از صفحات كربني تشكيل شده است كه مي تواند از روي هم قرار گرفتن صفحات كربني ساختار هگزاگونال را به وجود آورد. به دليل هندسة متفاوت پيوندهاي كربن در ساختار گرافيت نسبت به الماس، گرافيت ماده اي نرم، داراي خاصيت لغزش، مات و رساناي جريان الكتريسيته است. در مقايسه با الماس، در ساختار گرافيت هر اتم كربن تنها با سه اتم كربن ديگر پيوند برقرار مينمايد و به همين دليل الكترونهاي آزاد به راحتي مي توانند در ساختار گرافيت حركت نمايند. فولرين سومين ساختاري است كه اتم هاي كربن مي توانند به وجود آورند و شامل ساختارهايي به شكل كره يا سيلندر است [1]. اين ساختارها مجموعه هايي از اتم هاي كربن به شكل خوشههاي بستة قفس شكل بوده و ويژگيهاي منحصر به فرد بسياري دارند كه در هيچ يك از تركيبهاي قبلي ديده نشده است. قبل از آن كه اولين نوع فولرين هاي C60 و C70 ساخته و كشف شوند چنين تصور مي شد كه اينمولكولهاي كروي، ناپايدار هستند. كشف فولرين ها همانند بسياري از كشفيات علمي ديگر به طور اتفاقيانجام گرفت. در سال 1985 Harold Kroto و Richard Smalley نتايج عجيبي در طيف جرمي نمونه هاي بخار كربن كه مربوط به فولرين ها بود مشاهده نمودند و پايداري اين ساختار در فاز گازي به اثبات رسيد و جستجو براي يافتن ساير فولرينها آغاز گرديد. در شكل(1-1) ساختار شماتيك فولرين C60 و C70 نشان داده شده است.
با كشف نانولوله ها در سال 1991 توسط Sumio Lijima و همكارانش توجه پژوهشگران بسياري در تمام جهان به اين مواد جلب شد[2]. شايان ذكر است كه مشاهده نانولوله هاي كربني به گذشته اي دور و به سال 1952 باز مي گردد. در آن سال Radushkevich و Lukyanovich تصاوير واضحي از لوله هاي 50 نانومتري كربني را در مجله روسي شيمي فيزيك به چاپ رسانده بودند. ممكن است نانولوله هاي كربني حتي قبل از آن سال هم ساخته شده باشند. اما تا زمان اختراع ميكروسكوپ الكتروني عبوري، مشاهده مستقيم اين ساختارهاامكان پذير نبوده است[3]. توجه بيش از اندازه به نانولولههاي كربني به علت خواص فيزيكي و شيميايي استثنايي و جالب اين مواد است كه شامل خواص الكتريكي، نوري، مكانيكي، حرارتي و بسياري موارد ديگر است[4]. اين ماده به عنوان مستحكم ترين و در عين حال انعطافپذيرترين ماده در زمين شناخته ميشود و اين موضوع با توجه به استحكام كششي و ماژول يانگ اين ماده مشخص مي گردد. با توجه به استحكام ويژه بسيار بالاي اين ماده كه از نسبت استحكام به وزن آن حاصل مي شود، خصوصيت منحصر به فرد نانولوله هاي كربني در مقايسه با ساير مواد ساخته شده به دست بشر مشخص مي گردد[1].
2- 1 گونه هاي مختلف نانولوله هاي كربني
1- 2-1 نانولوله هاي كربني تك ديواره
بيشتر نانولوله هاي كربني تك ديواره داراي قطري نزديك به يك نانومتر مي باشند. در حالي كه طول آنها مي تواند هزاران برابر بيشتر از قطر آنها باشد. ساختار نانولوله هاي تك ديواره مانند اين است كه لايه اي از گرافيت، كه ضخامت آن تنها يك لاية اتمي است و گرافن ناميده مي شود به گونه اي به دور خودش پيچيده شود كه شكل سيلندري كاملاً يكپارچه و عاري از درز را به نمايش بگذارد.

): نمايي از ساختار نانولوله كربني تك ديواره[

): نمايي از ساختار نانولوله كربني تك ديواره[

4 1- 1 كليات……………………………………………………………………………….4
2- 1 گونه هاي مختلف نانولوله ها………………………………………………………6
1- 2-1 نانولوله هاي كربني تك ديواره…………………………………………………..6
2- 2-1 نانولوله هاي كربني دو ديواره……………………………………………………9
3- 2-1 نانولوله هاي كربني چند ديواره………………………………………………..10
3- 1 نحوة شناسايي نانولوله ها………………………………………………………..11
1- 3-1 دستگاه طيف سنجي رامان……………………………………………………..11
2- 3-1 ميكروسكوپ الكتروني عبوري……………………………………………………15

فصل دوم: روشهاي توليد نانولوله هاي كربني

در سنتز نانولوله هاي كربني به روش رونشست بخار شيميايي مطالعات زيادي در جهت درك نحوة جوانه زني و رشد نانولوله ها بر روي ذرات كاتاليست انجام شده است. از آنجايي كه سنتز نانولوله ها به ذرات كاتاليست نياز دارد، توجه بسيار زيادي به نقش و تاثير كاتاليست در نطفه زايي نانولوله هاي كربني معطوف گرديده است[16] و در شكلها و گونه هاي متفاوتي از كاتاليست در توليد نانولوله هاي تك ديواره به روش رونشست بخار شيميايي استفاده شده است[1].
مطالعات نشان مي دهند در روشهايي كه از زير لايه براي حمايت ذرات كاتاليست استفاده شده، جوانه زني نانولوله ها بدون ذوب شدن ذرات كاتاليست انجام شده و جوانه هاي اولية نانولوله هاي كربني تك ديواره در اثر نفوذ سطحي عنصر كربن ايجاد شده اند. در برخي مطالعات تأثير قطر ذرات كاتاليست بر قطر نانولوله ها به تأييد رسيده است و قطر نانولوله ها تابعي از قطر ذرات كاتاليست عنوان شده است، شكل(1-2).
در موردي ديگر حضور ذرات كاتاليست به حالت مذاب و نفوذ عنصر كربن در حجم ذرة مذاب عاملجوانه زايي نانولوله ها عنوان گرديده است[16].
فلزاتي مانند آهن و كبالت در جريان توليد نانولوله هاي كربني به كاربيد تبديل مي شوند و حالت كاربيدي خود را پس از توليد حفظ مي نمايند. صرفنظر از منبع تأمين كربن، نانوذرات آهن، كبالت و نيكل توانايي توليد نانولوله هاي تك ديواره را دارند.
استفاده از مخلوط دو يا سه فلز مانند مخلوط كردن آهن، كبالت و نيكل با عناصري مانند ايتريوم، موليبدن، روتنيوم و پلاتين موجب افزايش چشمگير راندمان توليد مي گردد. استفاده از موادي با سطح ويژه بالا در حدود 300 مترمربع بر گرم يا بيشتر منجر به توليد نانولوله هاي تك ديواره با راندمان بسيار بالا مي شود. به عنوان مثال در برخي موارد درصد وزني نانولوله هاي تك ديواره به كاتاليست عددي در حدود 500 درصد وزني بالغ مي شود.كاتاليست به طور معمول با استفاده از روشهايي مانند تلقيح صفحات حامل و زيرلايه هايي مانند سيليس، زئوليت، آلومينا يا اكسيد منيزيم با انجام واكنشهايي مانند شيمي تر يا خشك كردن سادة مخلوطي از مادة حامل و نمك كاتاليست انجام مي شود.
در برخي موارد از كاتاليست هاي فاز گازي نيز براي توليد نانولوله ها استفاده مي شود. موادي كه به عنوان كاتاليست استفاده مي شوند تركيباتي فرار شامل فلزات آهن يا نيكل هستند. به عنوان نمونه پنتا كربونيل آهن 5Fe(Co) ، فروسن 2(5Fe(C5H يا نيكلوسن 2(5Ni(C5H را مي توان نام برد كه همراه گازي كه منبع كربن است به داخل رآكتور وارد مي شوند[1].
شكل گيري نانو ذرات كاتاليستي يكي از مهمترين پارامترها در روش رونشست بخار شيميايي[18] براي توليد نانولوله هاي كربني است. زيرا كنترل اندازه ذرات كاتاليستي بر روي قطر، طول و يا نحوة پيچش صفحة گرافن به دور خودش براي توليد نانولوله ها تأثير گذار است[19]. در حقيقت قطر نانولوله ها تابعي از قطر ذرات فعال كاتاليست است[20].
نانو ذرات علاوه بر اينكه محل هاي مناسبي براي جوانه زني نانولوله هاي كربني هستند، مكان هايمناسبي براي تجزيه منابع حاوي كربن نيز هستند.
متاسفانه نانو ذرات كاتاليستي تمايل بسيار زيادي به چسبندگي به يكديگر و افزايش ابعاد دارند، شكل(2-2). براي جلوگيري از اين رفتار، فلز دومي از گروه عناصر واسطه به ذرات كاتاليست اضافه مي شود تا با آنها آلياژ تشكيل داده و نقطه ذوب را افزايش دهد[18].
يكي از مهمترين تلاشهاي محققان، يافتن كاتاليستهاي نويني است كه با استفاده از آنها توليد نانولوله ها اقتصادي شود. همچنين كيفيت و خلوص نانولوله ها در اثر انجام تنها يك مرحله خالص سازي و جدا نمودن ذرات كاتاليست از نانولوله ها افزايش مي يابد. در اين راستا استفاده از زير لايه هاي اكسيد فلزاتي مانند كلسيم و منيزيم موجب توزيع بهتر ذرات كاتاليست و جلوگيري از چسبندگي آنها به يكديگر مي گردد[21]. شايان ذكر است كه هرچند در اين روش ذرات كاتاليست داراي توزيع مناسبي بر روي زير لايه هستند، اما در مجموع كنترل اندازة ذرات و همچنين برقراري پيوند مناسب ميان عناصر تشكيل دهندة كاتاليست در صورتي كه كاتاليست از دو يا سه عنصر فلزي تشكيل شده باشد امري مشكل است[19].

تأثير قطر ذرات كاتاليست بر قطر نانولوله ها

تأثير قطر ذرات كاتاليست بر قطر نانولوله ها

1- 2 نقش كاتاليست در توليد نانولوله هاي كربني…………………………………..17
2- 2 انواع روشهاي توليد………………………………………………………………..21
1- 2-2 رسوب دهي بخار شيميايي…………………………………………………….21
1-1-2- 2 رونشست بخار شيميايي…………………………………………………..23
2-1-2- 2 فرآيند CO فشار بالا……………………………………………………………24
3-1-2- 2 روش ساخت با شعله………………………………………………………..26
4-1-2- 2 رونشست بخار شيمايي بهبود يافته توسط پلاسما(PECVD)….ا………..33
2- 2-2 تخلية قوس الكتريكي……………………………………………………………35
1-2-2- 2 تخليه قوس الكتريكي تك پالسي…………………………………………38
2-2-2- 2 تخليه قوس الكتريكي با به كارگيري جريان متناوب 12 فازي…………….41
3- 2-2 تبخير ليزري……………………………………………………………………..44
4- 2-2 استفاده از ميدان الكتريكي در توليد نانولوله هاي كربني………………….46
5- 2-2 توليد نانولوله هاي كربني با استفاده از تركيب دو روش پلاسماي ميكروويو و فيلامان
وحرارتي……………………………………………………………………………………49 6

-2-2 توليد نانولوله هاي كربني با استفاده از قالب……………………………………53

فصل سوم: خواص نانولوله هاي كربني

با وجود اينكه گرافيت متشكل از لايه هاي كاملاً مشابه يكديگر بوده و ماده اي نيمه هادي به شمارمي آيد. تئوري هاي اوليه در رابطه با اين ماده حكايت از ارتباط هدايت الكتريكي آن با ساختار صفحات گرافيتي دارد. بدين معنا كه نانولوله هاي كربني مي توانند مانند فلزات رسانا يا به مانند مواد نيمه هادي عمل نمايند كه اين موضوع به شكل پيچش صفحة گرافيت به دور خودش و همچنين قطر نانولوله ها وابسته است. بر اساس اين مطالعات نانولوله هاي آرمچير رسانا هستند، اما نانولوله هاي زيگزاگ و چيرال مي توانند به صورت رسانا يا نيمه رسانا عمل كنند. نانولوله هاي تك ديواره مي توانند رسانا يا نيمه رسانا باشند و اين موضوع به دو انديس (n,m) بستگي دارد[50].
خواص الكتريكي منحصر به فرد نانولوله هاي كربني به دليل وضعيت حركت الكترونها نسبت به محور نانولوله است كه منجر به حركت الكترون تنها در راستاي محور نانولوله ها مي گردد[8]. به دليل قطر بسيار كوچك و نسبت بالاي طول به قطر نانولوله هاي كربني، الكترونها در داخل آنها به راحتي پراكنده و پخش نمي شوند. نسبت طول به قطر نانولوله هاي كربني نسبتي است كه مي تواند در حد ميليون و حتي بالاتر باشد[51].
نانولوله هاي تك ديواره به عنوان رساناهاي تك بعدي شناخته مي شوند[52]. در رساناهاي سه بعدي، الكترونها فرصت هاي بسيار زيادي براي پخش شدن در ماده دارند و به همين دليل مي توانند به هر نقطه اي از ماده بروند. امكان پخش شدن الكترونها در مواد، مقاومت الكتريكي آنها را افزايش مي دهد. اما با توجه به تك بعدي بودن سيستم نانولوله هاي كربني، در اين نوع از رساناها، الكترونها تنها مي توانند به جلو و يا عقب حركت كنند و به همين دليل مقاومت الكتريكي به مقدار زيادي كاهش مي يابد[51]. در تحقيقي مقاومت بسته هاي نانولوله هاي تك ديواره در حدود Ω/cm 4-10 در 300 درجه كلوين محاسبه شد. اين كار با اندازه گيري مستقيم مقاومت انجام گرديد. در يكي از بدترين حالات كه مقدار مقاومت بسيار زياد و برابر با 4-10 × 34/0 تعيين گرديد مشخص شد كه حتي با در نظر گرفتن خطاهاي اندازه گيري زياد، اين بسته ها هادي ترين رشته هاي كربني شناخته شده هستند. در آزمايشي ديگر كه به منظور تعيين هدايت الكتريكي نانولوله هاي تك ديواره انجام شد چگالي جريان عبوري از اين مواد بالغ بر 2A/cm 710 تعيين شد و در نهايت مشخص شد كه عبور جرياني با چگالي A/cm2 1310 از آنها امكان پذير است[3].
2- 3 خواص مكانيكي:
1- 2-3 مدول الاستيك
نانولوله ها به عنوان مستحكم ترين و چقرمه ترين مواد در مقياس نانو نيروي محركي بسيار قوي براي تحقيق در بكارگيري آنها در مواد كامپوزيتي را فراهم ساخته اند[53].
مدول الاستيك نانولوله ها ارتباط مستقيمي با ميزان بي نظمي و نابجايي در ساختار اتمي ديواره هاي آنها دارد. همچنين مدول الاستيك به قطر نانولوله ها و همچنين زاوية پيچيده شدن صفحة گرافن به دور خودش وابسته است.
به دليل اندازه بسيار كوچك نانولوله هاي كربني، استفاده از روشهاي مرسوم براي محاسبة مدول الاستيك آنها امكان پذير نمي باشد و براي دست يافتن به مدول الاستيك نانولوله هاي كربني از تكنيك هاي ديگري استفاده مي شود. بر اين اساس با استفاده از ميكروسكوپ عبوري (TEM) ميانگين مربع دامنه نوسان نانولوله ها از دماي اتاق تا دماي 800 درجه سانتيگراد مورد ارزيابي قرار مي گيرد.
مدول الاستيك متوسط كه از اندازه گيري 11 نانولوله چند ديواره حاصل شد 8/1 تراپاسكال است.
(كمترين مدول الاستيك 4/0 ترا پاسكال و بيشترين مدول 15/4 ترا پاسكال محاسبه شد).
با استفاده از دستگاه AFM ، به نانولوله ها نيروي لازم براي شكست اعمال گرديد تا بر اساس آن مقاومت آنها در برابر اعمال نيرو و به دنبال آن مدول الاستيك آنها به دست آيد.
در شكل(1-3) رابطه ميان قطر نانولوله هاي تك ديواره و نيروي لازم براي شكست آنها قابل مشاهده است. همانطور كه در نمودار مشاهده مي شود رابطه قطر نانولوله ها با نيروي شكست رابطه اي خطي است[54].
در روشي ديگر كه به وسيلة Lourie وWagner با استفاده از دستگاه ميكرورامان انجام شد، مدول الاستيك براي نانولوله هاي تك ديواره عددي بين 8/2 تا 6/3 ترا پاسكال و براي نانولوله هاي چند ديواره 7/1 تا 4/2 ترا پاسكال تعيين شد.
در نهايت آزمون كشش واقعي توسط Yu و همكاران بر روي نانولوله ها انجام شد و مدول يانگ براي نانو لوله هاي تك ديواره 320 تا 1470 گيگا پاسكال و براي نانولوله هاي چند ديواره 270 تا 950 گيگا پاسكال به دست آمد. در شكل(2- 3-الف) نمودار تنش –كرنش نانولوله هاي تك ديواره و در شكل(2- 3- ب) نمودار تنش- كرنش نانولوله هاي چند ديواره نشان داده شده است. كرنشها، كرنش مهندسي هستند[55].

1- 3 خواص الكتريكي………………………………………………………………….59
2- 3 خواص مكانيكي………………………………………………………………….60
1- 2-3 مدول الاستيك………………………………………………………………..60
2- 2-3 استحكام…………………………………………………………………….62
3- 3 خواص حرارتي…………………………………………………………………….64
1- 3-3 رسانش حرارتي………………………………………………………………64
2- 3-3 انبساط حرارتي……………………………………………………………….64

فصل چهارم: كاربردهاي نانولوله هاي كربني.

نانولوله هاي كربني از پركاربردترين مواد در ميان مواد شناخته شده توسط بشر محسوب مي شوند. به دليل استحكام ويژه كه در حدود 50 برابر فولاد است اليافي ايده آل و منحصر به فرد به شمار مي آيند. نانولوله هاي كربني در زمرة بهترين مواد در ساخت كامپوزيتها بشمار مي روند و با استفاده از آنها امكان ساخت كامپوزيتهايي با استحكام بالا و وزن كم فراهم مي گردد[59].

1- 1-4 كامپوزيتهاي زمينه پليمري:
كامپوزيتهاي زمينه پليمري كه براي كاربردهاي سازه اي ساخته مي شوند، ساختارهايي مهندسي هستند كه توانايي تحمل نيروهاي نسبتاً زياد را دارا هستند. فاز تقويت كننده الياف كربن بوده و زمينه از مواد پليمري كه داراي استحكام و دانسيتة كمتري هستند ساخته مي شوند. تركيب زمينه و الياف موجب توليد ماده اي مستحكم اما سبك مي شود.
استفاده از نانولوله هاي كربني كوتاه در مقايسه با نانولوله هاي بلندتر موجب كاهش استحكام و خواص مكانيكي كامپوزيت مي گردد. پيشرفت هاي اخير در زمينة توليد، امكان رشد نانولوله هايي به طول چندين ميليمتر را فراهم آورده و توليد پيوستة كامپوزيتهاي پليمري تقويت شده با نانولوله هاي كربني پيوسته را امكان پذير ساخته است[63].
دو فاكتور مهم بر روي خواص مكانيكي نانوكامپوزيتها به ويژه استحكام اين مواد تاثير گذار است. فاكتور اول چسبندگي بين زمينه و فاز تقويت كننده و فاكتور دوم توزيع مناسب و همگن نانولوله ها در زمينه است.
در اين ميان استفاده از برخي مرطوب كننده ها و تاثير اين مواد بر سطح نانولوله هاي كربني، چسبندگي و تماس سطحي هر چه بيشتر آنها را به زمينة پليمري افزايش مي دهد و اين امر مكانيك شكست كامپوزيتهاي زمينه پليمري را بهبود مي بخشد.
در شكل(1-4) افزايش چقرمگي شكست كامپوزيتهاي زمينه اپوكسي با افزايش درصد نانولوله هايكربني نشان داده شده است.
در اين نمودار اثر دو مرطوب كننده متفاوت به نام هاي استون و پلي اوكسي اتيلن اوكتيل فنيل اتر قابل مشاهده است. با توجه به نمودار، نانولوله هايي كه تحت تاثير پلي اوكسي اتيلن اوكتيل فنيل اتر قرار گرفته اند كامپوزيتهاي مقاوم تري را ايجاد مي نمايند[64].

خودرويي كه بدنة آن از كامپوزيتهاي پليمري ساخته شده است

خودرويي كه بدنة آن از كامپوزيتهاي پليمري ساخته شده است

1- 4 كاربردهاي مكانيكي……………………………………………………………….66
1- 1-4 كامپوزيتهاي زمينه پليمري…………………………………………………….67
2- 1-4 كامپوزيتهاي زمينه فلزي………………………………………………………..70
3- 1-4 كامپوزيتهاي زمينه سراميكي………………………………………………….72
2- 4 كاربردهاي الكترونيكي…………………………………………………………….75
3- 4 كاربردهاي زيستي…………………………………………………………………78
4- 4 ساخت حسگرها…………………………………………………………………80
1- 4-4 حسگرهاي شيميايي……………………………………………………….80
2- 4-4 حسگرهاي مكانيكي…………………………………………………………81
3- 4-4 حسگرهاي زيستي………………………………………………………….83
5- 4 كاربرد در زمينة انرژي…………………………………………………………..84
1- 5-4 باتري يون- ليتيوم…………………………………………………………….84
2- 5-4 پيل هاي سوختي……………………………………………………………85

فصل پنجم: نتيجه گيري

منابع و مأخذ……………………………………………………………………………..89

فهرست منابع فارسي………………………………………………………………….89

فهرست منابع لاتين…………………………………………………………………….90

سايت هاي اطلاع رساني……………………………………………………………97
چكيدة انگليسي……………………………………………………………………..98

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست جدول ها:

جدول(1-1): گونه هاي متفاوت ليزر به كار رفته در دستگاه رامان………………..12 جدول(1-2): شرايط سه شعلة حاصل از اختلاط اتيلن / اكسيژن كه در آزمون مورد استفاده قرار گرفته است…………………………………………………………………………31 جدول(2-2): شرايط آزمون تخلية قوس الكتريكي تك پالسي…………………………………………………………………………………..39 جدول(1-3): خصوصيات مكانيكي انواع مختلف نانولوله هاي كربني در مقايسه با فولاد ضد زنگ…………………………………………………………………………………………63

فهرست شكل ها:

شكل(1-1) ساختار شماتيك فولرين C60 و C70 ………….ا…………………………..5 شكل(2-1): نمايي از ساختار نانولوله كربني تك ديواره………………………………..7 شكل(3-1): نمايي از جهت گيري برداري نانولوله ها در دو ساختار زيگزاگ و آرمچير…………………………………………………………………………………………7 شكل(4-1): پيچش متفاوت صفحة گرافن به دور خودش در مقطع عرضي……………………………………………………………………………………………8 شكل(5-1) چيدمان اتمهاي كربن در سطح نانولوله ها……………………………………………………………………………………………..8 شكل(6-1): ساختار نانولوله دو ديواره……………………………………………………9 شكل(7-1): ساختار نانولوله كربني چند ديواره………………………………………….10 شكل(8-1): طيف رامان از نانولوله هاي چند ديواره……………………………………11 شكل(9-1): نمايي از دستگاه طيف سنجي رامان……………………………………..12
شكل(10-1): الف) طيف رامان از نانولوله چند ديواره، پيك G باند و D باند قابل مشاهده است………………………………………………………………………………………………14 شكل(1-2): تأثير قطر ذرات كاتاليست بر قطر نانولوله ها…………………………………17 شكل(2-2): افزايش قطر نانو ذرات آهن در اثر افزايش دما……………………………….19 شكل(3-2): ذرات فلزي نانومتري در ساختار پروسكايت……………………………….21 شكل(4-2): دياگرام شماتيك دستگاه CVD…..ا………………………………………..24
شكل(5-2): نمايي از دستگاه توليد كننده نانولوله هاي كربني به روش گاز منواكسيد كربن فشار بالا………………………………………………………………………………….25 شكل(6-2): تركيب شيميايي شعلة گاز استيلن و دماي شعله در راستاي نازل……………………………………………………………………………………….27 شكل(7-2): عكس هاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري از محصولات توليد شده در شرايط متفاوت شعله……………………………………………………………………………..28
شكل(8-2): الف: شعله حاصل از اختلاط اتيلن / اكسيژن……………………………31

ب: شعله حاصل از اختلاط اتيلن با درصد بالاتري از هوا ج: شعله حاصل از اختلاط اتيلن / هوا
شكل(9-2): نتيجة آزمون DMA بر روي محصولات حاصل از شعلة اول………………..32

شكل (10-2): نتيجة آزمون DMA بر روي محصولات حاصل از شعلة دوم……………….32 شكل(11-2): ): نتيجة آزمون DMA بر روي محصولات حاصل از شعلة سوم……………33
شكل(12-2): نمايي از دستگاه PECVD ………………………………………..ا………..34 شكل(13-2): نمايي از دستگاه تخليه قوس الكتريكي…………………………………..36 شكل(14-2): الف- نانولوله هاي تخليص شده. ب- نانولوله ها و نانو ذرات كربن…………………………………………………………………………………………..36 شكل(15-2): الف- نانولولة چند ديواره. ب- نانولولة تك ديواره………………………….38

 

Abstract:
Carbon Nanotubes (CNTs) are amongest the Carbon allotropes with nano-scaled dimensions and aspect ratios in excess of one million. Nanotubes consist of screwed graphite sheets with various angles exhibiting different characteristics that can behave either as conductive metals or as semiconductors. These materials exhibit extraordinary strength and heat conductivity. CNTs can be synthesized by CVD method using different catalysts such as iron, nickel or cobalt. In recent years CNTs are the focus of many scientific researches and due to their unique electrical characteristics they have gained numerous applications such as catalysts and bio cell electrodes. They are being used in nano-scaled electrical and mechanical systems, electron microscopy and many other fields



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان