انتخاب صفحه

فهرست مطالب

چکیده ………………………………………………………………………………. ت

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

فصل اول- معرفی اکسید نیکل

اکسیدهای نیکل ممکن است به صورت‏های گوناگون مانند NiO، NiO2، NiO4 و Ni2O3 وجود داشته ‏باشند ]1[. این اکسیدها به صورت پودرهای سیاه یا سبز رنگ موجود هستند که شکل سیاه آن‏ها از نظر شیمیایی واکنش‏پذیر است در حالی که شکل سبز آن‏ها بی‏اثر و دیرگداز می‏باشد. اکسید مورد نظر ما در این پایان‏نامه NiO می‏باشد که به این اکسید، Green nickel oxide، Nickel monoxide و Nickelous oxide هم گفته ‏می‏شود.
NiO کپه‏ای، مقاومت ویژه ونقطۀ ذوب (حدود °C 2000) خیلی بالایی دارد بنابراین می‏تواند در کاربردهای دمای بالا مورد استفاده قرار بگیرد ]1[. NiO یکی از معروف‏ترین مواد الکتروکرومیک بعد از اکسید تنگستن است. به عنوان یک ماده الکتروکرومیک، به سبب بازده الکتروکرومیک (η) بالا،
(1-1) ∆ (optical density)=ɳ × ∆ (charg density)
برگشت‏پذیری دوره‏ای، پایداری و رنگ‏آمیزی خاکستری که در تکنولوژی پنجره‏های هوشمند مفید است مزایای ویژه‏ای دارد ]2[. NiO یک مادۀ الکتروکرومیک آندی است که می‏تواند در ترکیب با یک مادۀ الکتروکرومیک کاتدی مانند اکسید تنگستن (WO3) استفاده ‏شود ]3[.
اکسید نیکل بدون آلایش دارای انرژی گاف نواری مستقیم و پهن در گسترۀ eV 0/4-6/3 و چگالی g/cm3 67/6 است. هنگامی که در حضور هوا گرم می‏شود به خاطر تولید تهی‏جاهای Ni2⁺ در ساختار NiO، نیم‏رسانندگی نوعp- نشان می‏دهد ]1[. الکترودهای ساخته شده با ذرات NiO نانو بلورین، نسبت به مواد سرامیکی معمولی ظرفیت بالاتری را نشان می‏دهند. از خواص مغناطیسی اکسید نیکل این است که یک مادۀ آنتی‏فرومغناطیس می‏باشد، هنگامی که اندازۀ بلورک از مرتبه چند نانو متر می‏شود، سوپرپارامغناطیس یا سوپرآنتی‏فرومغناطیس می‏شود. در حالت کلی خواص اپتیکی و الکتریکی NiO به استوکیومتری (تناسب عنصری) و همچنین نقایص ساختاری آن بستگی دارند.
NiO یک مدل نیم‏رسانا با رسانندگی حفره (نیم‏رسانای نوع-p) در نظر گرفته می‏شود. تناسب عنصری NiO تقریباً به وسیلۀ رنگ نمونه نشان داده می‏شود. رنگ NiO تا حد زیادی به حضور حالت‏های ظرفیت بالاتر نیکل حساس است. تهی‏جاهای کاتیون نیکل و یا اکسیژن میانین در بلورک‏های NiO منجر به NiOx غیر استوکیومتری می‏شود. NiO استوکیومتری یک عایق با مقاومت ویژه از مرتبۀ Ω 1013 در دمای اتاق است و تا حد زیادی به اکسید شدن مقاوم است. پایداری شیمیایی بسیار خوب همراه باخواص اپتیکی، الکتریکی و مغناطیسی جالب، NiO را کاندیدای بسیار خوبی برای اسباب الکتروکرومیک می‏سازد ]4[.
NiO به عنوان یک اکسید رسانای شفاف دارای ترکیبی از رسانندگی الکتریکی و شفافیت اپتیکی می‏باشد. محدودیت کوانتومی الکترون‏ها که به وسیلۀ چاه کوانتومی نانو ساختارها ایجاد می‏شود از ابزارهای قوی برای کنترل خواص الکتریکی، اپتیکی، مغناطیسی و ترموالکتریک مواد فعال حالت جامد است. اکسید نیکل به عنوان نوعی مادۀ فعال مهم در طی دهه‏های متوالی مورد تحقیقات گسترده قرار گرفته است. به خاطر اثر حجم، اثر اندازۀ کوانتومی و اثر سطح نانو بلورهای اکسید نیکل، انتظار می‏رود که نسبت به ذرات با اندازۀ میکرونی NiO دارای خواص بهتر و مفیدتری باشند ]5[.
اکسید نیکل در اسیدها و محلول‏های هیدروکسید آمونیوم قابل حل است. در آب گرم و سرد و محلو‏ل‏های سوزان حل نمی‏شود. هنگامی که تا C° 400 گرم می‏شود می‏تواند اکسیژن را جذب کند و به Ni2O3 تبدیل شود. هنگامی که تا C° 600 گرم می‏شود دوباره به NiO تبدیل می‏شود.
1-2 ساختار
اکسید نیکل دارای ساختار‏های آمورف و بلورین می‏باشد که بسته به مکانیزم به‏ کار رفته برای رشد و شرایط رشد، انواع مختلفی از ساختار‏های بلورین برای اکسید نیکل شناسایی شده‏اند. یکی از ساختارهای بلورین اکسید نیکل، ساختار هگزاگونال با ثابت‏های شبکه nm 295/0=a و nm 723/0=c است ]6[. این ساختار در شکل 1-1 نشان داده شده است.

: ساختار هگزاگونال

: ساختار هگزاگونال

1-1 مقدمه …………………………………………………………………………….. 2
1-2 ساختار ……………………………………………………………………………. 4
1-3 خواص الکتریکی و اپتیکی ……………………………………………………… 5
1-3-1 مواد الکتروکرومیک …………………………………………………………….. 5
1-3-2 انواع مواد الکتروکرومیک ……………………………………………………… 6
1-4 کاربردهای اکسید نیکل …………………………………………………………. 7
1-4-1 پنجره‏های هوشمند …………………………………………………………… 7
1-5 مروری کوتاه بر برخی از تکنیک‏های مشخصه‏یابی نانوساختارها …………….. 8
1-5-1 پراش پرتو ایکس ……………………………………………………………… 9
1-5-2 میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی …………………………. 11
1-5-3آنالیز EDX ………………………………………………………………ا……. 12
1-6 انواع نانوساختارهای اکسید نیکل ………………………………………….. 13

فصل دوم- حسگرهای گازی

حسگر گازی به صورت دستگاهی که انرژی شیمیایی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‏کند تعریف می‏شود. تاریخچۀ حسگرهای گازی به قرن گذشته برمی‏گردد. نخستین حسگر گازی در سال 1923 به صورت تجاری درآمد. این حسگر شامل یک سیم پلاتین داغ با دمای کار چند صد درجه بود و از کاتالیزور برای آشکارسازی گازهای احتراق‏پذیر موجود در اتمسفر استفاده می‏کرد. در سال 1960، در ژاپن تقاضا برای حسگرهای گازی بهتر افزایش یافت. در سال 1962، نخستین گزارش دربارۀ یک حسگر گازی نیم‏رسانا توسط سیاما در ژاپن منتشر شد ]35[. آن‏ها از اندازه‏گیری تغییر مقاومت در یک اکسید فلزی (اکسید روی) به محض جذب گاز استفاده کردند. این یافته منجر به پژوهش و توسعه حسگر گازی توسط گروه‏های مختلف شد. از بین آن‏ها، تاقوچی یک حسگر گازی با استفاده از اکسید قلع اختراع کرد و آن را در همان سال به ثبت رساند. او در سال 1969 در تجاری ساختن حسگر خود موفق شد و حساسیت را با افزودن یک فلز نجیب بالا برد ]36[. در هشتاد سال گذشته، دانشمندان به پیشرفت حسگرهای گازی مختلفی مانند حسگرهای الکتروشیمیایی ، حسگرهای سوخت کاتالیزوری ، حسگرهای مادون قرمز و حسگرهای سلول پخش سوخت پرداخته‏اند ]37[.

2-2 انواع حسگرهای گازی
دسته‏بندی‏های مختلفی برای حسگرهای گازی ارائه شده است ]38[. با توجه به میزان استفاده و بسته به نوع تکنولوژی ساخت به کار رفته در حسگرهای گازی، می‏توان آن‏ها را به سه گروه عمده تقسیم کرد: حسگرهای گازی حالت جامد ، سیستم‏های طیف‏نگاری و حسگرهای گازی اپتیکی .
سیستم‏های طیف‏نگاری بر پایۀ تحلیل مستقیم جرم مولکولی یا طیف ارتعاشی گاز هدف قرار دارند. این حسگرها به طور کلی ترکیبی از گازهای متفاوت را با دقت خوبی اندازه‏گیری می‏کنند. کروماتوگرافی جرمی و طیف‏سنجی جرمی مهم‏ترین سیستم‏های حسگر گازی طیف‏نگاری هستند. حسگرهای اپتیکی، طیف جذبی گازی را که با نور تحریک شده است اندازه‏گیری می‏کنند. این نوع از حسگرها به طور معمول نیازمند یک سیستم پیچیده شامل: یک منبع نور تک ‏رنگ و یک حسگر اپتیکی برای تحلیل طیف جذبی می‏باشند (حسگرهای اپتیکی فیبر نوری یا لایۀ نازک در دستۀ حسگرهای حالت جامد طبقه‏بندی می‏شوند). حسگرهای حالت جامد، بهترین گزینه برای گسترش حسگرهای گازی تجاری به حساب می‏آیند. علت اصلی توجه دنیای علم و صنعت به این حسگرها به خاطر برتری‏هایی نظیر اندازۀ کوچک، حساسیت بالا در آشکارسازی غلظت‏های کم (در اندازۀppm یا حتی ppb) محدودۀ وسیعی از ترکیبات شیمیایی گازی، امکان بهره‏برداری به صورت آنی ، تولید گروهی و قیمت پایین می‏باشد. در حالی که سیستم‏های آنالیز سنتی نظیر طیف‏سنجی جرمی، NMR و کروماتوگرافی برای مصارف خانگی بسیار گران و حجیم می‏باشند. علاوه بر این بسیاری از آنالیزها با این دستگاه‏ها نیازمند تهیۀ نمونه می‏باشند به طوری که آنالیز درون‏خطی و پاسخ‏دهی همزمان مشکل می‏شود. مشخصۀ کلیدی حسگرهای گازی حالت جامد برهم‏کنش برگشت‏پذیر گاز با سطح مادۀ جامد است. مواد آلی (نظیر پلیمرهای هادی، پروفین‏ها و فتالوسیانین‏ها ) یا مواد غیرآلی (نظیر نیم‏رساناهای اکسید-فلز) که به صورت لایۀ نازک یا ضخیم جایگذاری می‏شوند، به عنوان لایۀ فعال در این قطعات استفاده می‏شوند. خواندن خروجی نیز از طریق الکترودها، آرایه‏های دیود، ترانزیستورها، اجزای موج سطحی، مبدل‏های مد ضخامت یا آرایه‏های اپتیکی امکان‏پذیر است.
آشکارسازی گازهای قابل اشتعال (نظیر الکل‏ها، گاز مایع و دیگر هیدروکربن‏ها) در هوا توسط حسگرهای نیم‏رسانا نخست با نیم‏رساناهای اکسید-فلز انجام شد. گر چه به طور مقدماتی مطالعاتی با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدان (FET) برای حسگری هیدروژن انجام شده بود. این دو رهیافت حسگر شیمیایی کاملاً متفاوت هستند. در مورد یک نیم‏رسانای اکسید-فلز نظیر NiO یک واکنش شیمیایی بین اکسیژن و گاز قابل اشتعال در سطح جامد رخ داده و مقاومت سطح جامد را تغییر می‏دهد. برای حساس کردن مقاومت به چنین فعالیت‏های شیمیایی، باید اکسیدهای فلزی با شکل‏ها یا ویژگی‏های خاص و افزودنی‏های ویژه‏ای انتخاب شوند. در مورد FET، واکنش شیمیایی گاز مورد مطالعه در دروازۀ مربوط به یک MOSFET انجام می‏شود و فعالیت شیمیایی پتانسیل دروازه را تغییر می‏دهد. حسگرهای بر پایۀ FET برای آشکارسازی یون‏ها و همچنین بیوحسگرها به کار می‏روند.
حسگرهای گازی نیم‏رسانا به طور کلی بر پایۀ اکسیدهای فلزی نظیر SnO2، NiO، TiO2، In2O3 و WO3 می‏باشند ]38[.

(الف) تصاویر TEM پیش‏ماده‏های NiC2O42H2O تهیه شده در دمای °C 220 به مدت 12 ساعت (ب-د) تصاویر TEM با بزرگ‏نمایی زیاد از مستطیل‏های I-III در (a) ]

(الف) تصاویر TEM پیش‏ماده‏های NiC2O42H2O تهیه شده در دمای °C 220 به مدت 12 ساعت (ب-د) تصاویر TEM با بزرگ‏نمایی زیاد از مستطیل‏های I-III در (a) ]

2-1 مقدمه‏ای بر حسگرهای گازی ………………………………………………. 27
2-2 انواع حسگرهای گازی ……………………………………………………….. 27
2-3 حسگرهای گازی نیم‏رسانا اکسید-فلزی …………………………………… 29
2-4 خواص حسگرهای گازی ………………………………………………………. 30
2-4-1 حساسیت ……………………………………………………………………. 30
2-4-2 گزینش ……………………………………………………………………….. 34
2-4-3 زمان پاسخ / زمان بازگشت ……………………………………………….. 34
2-5 مروری بر مقاله‏های موجود دربارۀ حسگرهای گازی بر پایۀ نانوساختارهای اکسید نیکل ………………………………………………………………………………………. 34

فصل سوم- مراحل آزمایشگاهی رشد نانوساختارهای اکسید نیکل به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن و اسپری پایرولیزیز و آماده‏سازی لایۀ حسگر گازی

روش‏های به کار گرفته شده برای رشد نانوساختارها، نقش مهمی را در تعیین خواص فیزیکی آن‏ها ایفا می‏کنند. با استفاده از روش‏های متفاوت، لایه‏هایی با مورفولوژی، خواص ساختاری و اپتیکی گوناگون حاصل می‏شوند. حتی در صورت استفاده از روش لایه‏نشانی یکسان، تغییر جزیی در پارامترهای لایه‏نشانی، لایه‏هایی با خواص متفاوت تولید می‏کند. در این میان روش‏های شیمیایی مانند سل ژل، لایه‏نشانی بخار شیمیایی، روش‏های الکتروشیمیایی و همچنین برخی از روش‏های فیزیکی به دلیل سهولت در انجام کار، هزینۀ کم و ایجاد ساختارهای بدیع توجه زیادی را به خود جلب کرده‏اند. در این فصل بعد از معرفی روش‏های لایه‏نشانی به بررسی روش‏های اسپری پایرولیزیز و عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن برای تهیۀ نانوساختارهای اکسید نیکل می‏پردازیم. سپس به ساختن لایۀ حسگر از لایه‏های نازک NiO تهیه شده به روش اسپری پایرولیزیز خواهیم پرداخت.

3-2 انواع روش‏های رشد نانوساختارهای NiO
تاکنون روش‏های گوناگونی از جمله تبخیر حرارتی ]69[، اسپاترینگ ]70[، الکتروانباشت ]71[، تجزیۀ گرمایی ]72[، فرایند سل-ژل ]73[، اسپری پایرولیزز ]74[، چگالش بخار شیمیایی (CVD) ]75[، چگالش بخار فیزیکی (PVD) ]76[ و چگالش محلول شیمیایی ]77[ برای سنتز نانوساختارهای یک بعدی NiO مانند نانوسیم‏ها، نانومیله‏ها ، نانولوله‏ها و نانوساختارهای دوبعدی NiO مانند نانوورق‏ها، نانوصفحات و نانوساختارهای سه بعدی NiO مانند نانوگل‏ها توسعه یافته‏اند. با توجه به علاقه‏مندی ما به رشد نانوساختارها به روش‏های اسپری پایرولیزیز و CVD به توضیح دقیق‏تر آن‏ها می‏پردازیم.

3-3 تهیۀ نانوساختارها به روش اسپری پایرولیزیز
در این روش برای تهیۀ نانوساختارها از محلول مادۀ مورد نظر حل شده در یک حلال واسط (معمولاً آب و الکل) استفاده می‏شود.
در این روش ابتدا ماده‏ای که قرار است لایه‏نشانی شود به صورت محلول تهیه شده و تحت فشار یک گاز حامل بر روی سطح زیرلایه اسپری می‏شود. محلول اسپری به گونه‏ای انتخاب می‏شود که پس از انجام یک واکنش شیمیایی گرماگیر بتواند مادۀ موردنظر را روی سطح زیرلایه بنشاند.
3-3-1 جزئیات دستگاه اسپری پایرولیزیز
شکل 3-1 دستگاه اسپری پایرولیز و قسمت‏های مختلف آن را نشان می‏دهد. با این دستگاه امکان کنترل دمای زیرلایه، فشار گاز حامل، فاصلۀ زیرلایه از نازل، آهنگ افشاندن محلول روی زیرلایه، سرعت چرخش زیرلایه و سرعت چرخش نازل وجود دارد.
این دستگاه شامل سیستم‏های کنترل کنندۀ دما، صفحۀ داغ قابل چرخش و نازل با حرکت روبشی بر روی سطح زیرلایه می‏باشد. محلول اسپری توسط کمپرسورهای هوای خشک تعبیه شده در این سیستم به ازای فشار تنظیم شده از استوانۀ بالایی نازل خارج و به صورت پودر بر روی زیرلایه اسپری می‏شود. با تغییر میزان جریان الکتریکی عبوری از المنت‏های تعبیه شده در قسمت زیرین دستگاه می‏توان دمای سطح صفحۀ داغ را تنظیم کرد. به علت دمای بالای زیرلایه عمل تجزیۀ حرارتی پس از اسپری محلول بر اثر دما رخ داده و لایۀ مورد نظر بر روی زیرلایه رسوب می‏کند. برای مثال واکنش زیر برای تشکیل لایۀ NiO بر روی سطح زیرلایه رخ می‏دهد:

رآکتور اندازه‏گیری حسگری به‏کار رفته

رآکتور اندازه‏گیری حسگری به‏کار رفته

3-1 مقدمه ………………………………………………………………………….. 59
3-2 انواع روش‏های رشد نانوساختارهای اکسید نیل ………………………….. 59
3-3 تهیۀ نانوساختارها به روش اسپری پایرولیزیز ……………………………… 60
3-3-1 جزئیات دستگاه اسپری پایرولیزیز ………………………………………… 60
3-3-2 آماده‏سازی زیرلایه …………………………………………………………. 61
3-3-3 تهیۀ محلول …………………………………………………………………. 62
3-3-4 پارامترهای لایه‏نشانی ……………………………………………………… 63
3-4 تهیۀ لایه‏های نازک نانوساختار به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن ………………………………………………………………………………………….. 64
3-4-1 کورۀ الکتریکی تیوبی ……………………………………………………….. 64
3-4-1-1 متعلقات کوره ………………………………………………………………. 65
3-4-1-2 سیستم خلأ به کار رفته …………………………………………………. 65
3-4-2 مراحل سنتز نانوساختارهای اکسید نیکل ………………………………… 66
3-4-2-1 تهیۀ قرص‏های نیکل ……………………………………………………….. 67
3-4-2-2 عملیات حرارتی قرص‏ها ……………………………………………………. 68
3-5 حسگر گازی ……………………………………………………………………. 69
3-5-1 جزئیات دستگاه حسگر گازی ………………………………………………. 70
3-5-2 آماده سازی لایه حسگر …………………………………………………….. 72
3-5-2-1 الکترود گذاری ………………………………………………………………… 72

فصل چهارم- نتایج و بحث در مورد مورفولوژی و خواص ساختاری نانوساختارهای NiO و نتایج مشخصه‏یابی حسگرهای گازی ساخته شده بر پایۀ لایه‏های نازک اکسید نیکل

در این فصل مورفولوژی، خواص ساختاری و اپتیکی نانوساختارهای اکسید نیکل (NiO) تهیه شده به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن و اسپری پایرولیزیز را مورد مطالعه قرار می‏دهیم. مورفولوژی سطح نانوساختارها با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM ;Hitachi S- 4160) انجام شده است. آنالیز عنصری نمونه‏ها از طریق طیف EDX توسط دستگاه دستگاه Hitachi انجام شده است. بررسی خواص ساختاری نمونه‏ها از طریق طیف پراش پرتو ایکس (XRD) توسط دستگاه BrukerAXS با طول موج (Å 5405/1=λ) CuKα در بازۀ زاویه‏ای 70-20= θ2 درجه انجام شده است. با استفاده از داده‏های این طیف می‏توان نوع ساختار، راستای بلوری و همچنین ثوابت شبکه را محاسبه کرد.

4-2 بررسی خواص فیزیکی لایه‏های نانوساختار NiO تهیه شده به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن
مورفولوژی سطح نانوساختارهای اکسید نیکل که به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن تهیه می‏شوند می‏تواند متأثر از عوامل مختلفی مانند فاصلۀ نمونه‏ها (قرص‏ها) از مرکز ناحیۀ بسیار گرم کوره، دمای عملیات حرارتی، شار گاز حامل (نیتروژن)، شار گاز واکنش دهنده (اکسیژن) و … باشد. ما در این بخش ابتدا به معرفی نمونه‏های سنتز شده و سپس به بررسی اثرات فاصلۀ نمونه‏ها از مرکز ناحیۀ بسیار گرم کوره و دمای عملیات حرارتی بر خواص فیزیکی لایه‏ها و نانوساختار‏های تشکیل شده با جزئیات بیشتر می‏پردازیم.
4-2-1 معرفی نمونه‏های سنتز شده
با توجه به توضیحات ارائه شده در فصل قبل، تعداد بسیار زیادی نمونۀ نانوساختار دو بعدی NiO سنتز شدند که به علت محدودیت منابع مالی پروژه، استفاده از SEM و EDX برای تمام نمونه‏ها مقدور نبوده و تنها تعدادی از آن‏ها جهت سنجش تکمیلی انتخاب و مورد مطالعۀ ساختاری قرار گرفته‏اند. در جدول 4-1 مشخصات مربوط به نمونه‏های سنتز شده آورده شده است.

همان طور که در بخش 3-4-2 توضیح داده شد، قرص‏های نیکل تهیه شده را با فاصلۀ cm4 از هم با شروع از مرکز ناحیۀ بسیار گرم کوره به ترتیب با نام گذاری A1، A2، A3 و A4 در داخل لولۀ کوارتز چیده شدند (شکل 3-6). شکل‏های (الف-د) 4-1 به ترتیب تصویر SEM نمونه‏های واقع در مکآن‏های A1، A2، A3 و A4 را در دمای °C 1000 نشان می‏دهند این تصاویر نشان دهندۀ یک ساختار متخلخل متشکل از نانو صفحات شش ضلعی NiO با ضخامت nm 40/16می‏باشند که قطر این نانو صفحات متغیر است. مشاهده می‏شود که با دور شدن از مرکز ناحیۀ بسیار گرم کوره، تخلخل کاهش یافته، بر تراکم نانوصفحات NiO شش ضلعی افزوده می‏شود.با توجه به نتایج به دست آمده بهترین مکان برای رشد نانوصفحات NiO شش ضلعی مکان A3 می‏باشد.
4-1 مقدمه …………………………………………………………………………. 75
4-2 بررسی خواص فیزیکی لایه‏های نانوساختار اکسید نیکل تهیه شده به روش عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن ………………………………………………………. 75
4-2-1 معرفی نمونه‏های سنتز شده …………………………………………….. 76
4-2-2 بررسی اثر فاصلۀ قرص‏ها از مرکز ناحیۀ بسیار گرم کوره بر مورفولوژی نمونه‏ها ……………………………………………………………………………………….. 78
4-2-3 بررسی اثر دما بر مورفولوژی نمونه‏ها ……………………………………. 79
4-2-4 آنالیز عنصری نمونه‏ها………………………………………………………. 80
4-3 بررسی خواص فیزیکی لایه‏های نانوساختار اکسید نیکل تهیه شده به روش اسپری پایرولیزیز…………………………………………………………………………….. 80
4-3-1 مطالعۀ مورفولوژی سطح لایه‏ها …………………………………………. 81
4-3-2 مطالعۀ خواص ساختاری لایه‏ها …………………………………………. 81
4-4 نتایج حاصل از حسگر لایه‏های نازک NiO سنتز شده به روش اسپری پایرولیزیز ……………………………………………………………………………………….. 82
4-4-1 زمان پاسخ و بازیابی حسگر لایه‏های نازک NiO سنتز شده به روش اسپری پایرولیزیز …………………………………………………………………………………………..87
4-5 بحث و نتیجه‏گیری ……………………………………………………………. 88
4-5-1 عملیات حرارتی در اتمسفر اکسیژن …………………………………….. 89
4-5-2 اسپری پایرولیزیز …………………………………………………………….. 89
4-5-3 حسگر گازی …………………………………………………………………. 89
منابع …………………………………………………………………………………. 90

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

فهرست شکل‏ها

شکل 1-1 ساختار هگزاگونال ………………………………………………………… 4
شکل 1-2 ساختار مکعبی …………………………………………………………… 5
شکل 1-3 طرح شماتیک یک پنجرۀ هوشمند ……………………………………… 7
شکل 1-4 (الف) دورنمایی از دستگاه پراش پرتو X مدل Bruker-AXS در دانشگاه دامغان (ب) محل قرار گرفتن نمونه ………………………………………………………………… 10
شکل 1-5 شمای یک شبکۀ بلوری برای نشان دادن قانون براگ ………………. 11
شکل 1-6 (الف) نمایی از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) به‏کار گرفته شده در مورفولوژی سطح نمونه‏ها در دانشگاه تهران و (ب) تصویر شماتیک از اجزای داخلی مسیرعبور باریکۀ الکترونی تا سطح نمونه ………………………………… 12
شکل 1-7 تصویر SEM نانوسیم‏های NiO …………..ا………………………………. 14
شکل 1-8 الف) تصویر TEM نانوسیم‏های NiO، در گوشۀ سمت راست بالا الگوی SAED گرفته شده از یک نانوسیم NiO منفرد نشان داده شده است. ب) تصویر TEM یک نانوسیم منشعب شده، در گوشۀ سمت راست بالا طیف EDX یک نانوسیم منفرد نشان داده شده است ……………………………………………………………………………………………. 15

Abstract
Nanometer size structures are an intermediate form of matter which exhibit exotic physical and chemical properties different from those observed in bulk three-dimensional materials. A reduction in particle size to nanometer scale results in various interesting properties compared with their bulk properties. Having a large surface area, metal oxide nanomaterials show great advantages over conventional materials in many applications. NiO is considered to be a model semiconductor with p-type conductivity films due to its wide band-gap energy range from 3.6 to 4.0 eV. In recent years NiO nanostructures widly have been study duo to useful electrical and magnetical properties.
This research include two sets of experiments. in first set of experiments NiO nano- structures syntesised by heat treatment in O2 atmospheric, that first Ni pelletswere prepared and then oxidized under specific conditions. in second set of experiments Nickel–lithium oxide alloy transparent conducting films deposited by spray pyrolysis technique .The sensing Performance of the NiO thin films were investigated by aceton vapor.Both nanostructures and thin films were characterized scanning electron microscopy, EDX analysis and X-ray diffraction



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


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان

.