شماره ركورد
10721
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
10721
پديد آورنده
نرمين منتخب
عنوان
سنتز نانوهيبريد Si-CNT به روش Sol-Gel و بررسي قابليت آن در ذخيرهسازي گاز هيدروژن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي نرمين منتخب
سال تحصيل
ارديبهشت 1391
تاريخ دفاع
ارديبهشت 1391
استاد راهنما
دكتر حسين عربي - دكتر محمد رضا ابوطالبي
استاد مشاور
مهندس صديقه صادق حسني
چكيده
در اين تحقيق تركيب هيبريدي SiCNT به روش سل-ژل سنتز شد و اثر دما و زمان و نسبت تركيب مواد اوليه (به عبارتي درصد وزني نانولوله كربني مصرفي و غلظت سل سيليكاي كلوئيدي) بر ريزساختار، ميزان جذب گاز هيدروژن و تبديلات فازي مورد بررسي قرار گرفت. در ادامه خواص حرارتي و الكتريكي نانو سلهاي نانولوله كربني، نانو سيليس كروي و نانوذرات هيبريدي (هيبريد نانولوله كربني/ نانو سيليس كروي) مورد مطالعهي بيشتر قرار گرفت.
براي اين منظور نانوذرات سيليس كروي در قالب سل سيليكاي كلوئيدي به روش جانشيني كاتيوني رزين از سيليكات سديم (آب شيشه) تهيه شد. پس از انتخاب تركيب كلوئيدي پايدارتر با غلظت قابل قبولي از درصد وزني SiO2 و عامل دار كردن نانولولههاي كربني، جهت دستيابي به تركيبي يكنواخت از نانولولههاي كربني در زمينه سيليس كروي، سل نانولوله كربني در نسبت مساوي از تركيب آب و اتانول پراكنده و با استفاده از امواج مافوق صوت اولتراسونيك پروبي در سل سيليكا پراكنده گرديد. سپس در دماها و زمانهاي مختلف كلسينه شد تا تركيب هيبريدي SiCNT حاصل گردد. دما و زمان بهينه كلسيناسيون براي رسيدن به تركيب تكفاز SiCNT به ترتيب ℃1470 و 5 ساعت تحت گاز خنثاي آرگون تعيين گرديد كه بررسي منحنيهاي گرماسنجي DTA-TG نيز اين دماي كلسيناسيون را براي تبديل فازي SiO2-CNT به SiCNT تأييد كرد. براي بررسي تغييرات فازي و بررسي حجم و قطر تخلخلها، تعيين مساحت سطح ويژه و بررسيهاي ريزساختاري در هر مرحله نمونههاي تهيه شده تحت آزمونهاي XRD، BET و SEM قرار گرفتند. همچنين براي بررسي تبديلات فازي و تعيين ارتعاشات پيوندي در دماهاي مختلف تمامينمونهها تحت آزمون طيف سنجي FTIR قرار گرفتند. همچنين در جهت بررسي بيشتر ريزساختاري تصاوير TEM از نمونه بهينه تهيه گرديد. در پايان قابليت ذخيره گاز هيدروژن براي نمونههاي هيبريدي با استفاده از سيستم طراحي شدهي زيورت اندازه گيري شد. نتايج تحقيق حاكي از افزايش 40 درصدي قابليت جذب گاز هيدروژن براي نمونه هيبريدي SiCNT در مقايسه با نمونه خام نانولوله كربني بود. همچنين افزايش قابل ملاحظهي ضريب هدايت الكتريكي و كاهش ضريب هدايت حرارتي تركيب هيبريدي SiCNT در مقايسه با نانولوله كربني كاربرد اين نانو هيبريدها را به عنوان مادهي ترموالاست بارزتر ساخت.
واژههاي كليدي: نانولولههاي كربني، نانو ذرات سيليس كروي، جذب گاز هيدروژن، خواص حرارتي، خواص الكتريكي، ترموالاست