تحقیق در مورد نانوکریستال

این تحقیق در مورد نانوکریستال می باشد که بطور مفصل، کاربرد و ویژگی های آن را مورد بررسی قرار می دهد. این تحقیق به دانشجویان رشته های شیمی، فیزیک و … پیشنهاد می گردد.

مقدمه
نانوفناوری، توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در مقیاس نانومتری یا همان سطوح اتمی و مولکولی، و استفاده از خواصی است که در این سطوح ظاهر می شوند. یک نانومتر برابر با یک میلیاردم متر (۹-^۱۰ متر) می باشد.

این اندازه ۱۸۰۰۰ بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. به طور میانگین ۳ تا ۶ اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. به طور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود ۱-۱۰۰ نانومتر می باشد. فناوری نانو به سه سطح قابل تقسیم است: مواد، ابزارها و سیستم ها. موادی که در سطح نانو در این فناوری به کار می رود، را نانو مواد می گویند. ماده ی نانو ساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانومتری (زیر ۱۰۰ نانومتر) باشد اطلاق می شود.

این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. منظور از یک ماده ی نانو ساختار، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانومتری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستال ها یا دانه های نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند.

همه مواد از جمله فلزات، نیمه هادی ها، شیشه ها، سرامیک ها و پلیمرها در ابعاد نانو می توانند وجود داشته باشند. همچنین محدوده فناوری نانو می تواند به صورت ذرات بی شکل(آمورف)، کریستالی، آلی، غیرآلی و یا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئیدی، سوسپانسیونی یا امولسیون باشد.کوچک شدن اندازه ذرات در حد نانومتر سبب تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی آنها می‌شود.

مهمترین آنها عبارتند از: افزایش نسبت سطح به حجم(surface area) و ورود اندازه ذره به قلمروآثار کوانتمی. کریستال مواد معدنی جامدی که اجزای سازنده آنها (مولکول، اتم یا یونها) در سه جهت فضایی به صورت منظمی کنار هم قرار گرفته باشند یا دارای نظم بلورشناسی باشند، کریستال یا بُلور می‌گویند. ساختارهای بلورین نظم بلند دامنه داشته و می تواند خواص همسانگرد یا ناهمسانگرد داشته باشد. همچین مواد بلوری موادی است که اتم هایشان در یک آرایش منظم یا تکراری حول فاصله اتمی بزرگ مرتب شده اند.

کاربرد نانوکریستال‌ها در فرایندهای زیست‌ محیطی
یکی از مواردی که در سال‌های اخیر به دلیل زیست تخریب پذیری و قیمت ارزان مورد توجه بوده، سلولز و نانوکریستال سلولز می‌باشد. در این پژوهش از لینتر پنبه با روش هیدرولیز اسیدی و کاربرد مایع یونی برای تهیه نانوکریستال سلولز استفاده شد و شرایط بهینه برای ایجاد کریستال‌های ریز فراهم گردید.

تأثیر روش مورد استفاده بر اندازه ذرات و بلورهای نانوکریستال سلولز با دستگاه‌های طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، پراش اشعه ایکس xrd)) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شدند. نتایج بیانگر این است که کاربرد ترکیب اوره، سود و تیوره به عنوان مایع یونی سبب ایجاد کریستال‌های ریز شده‌است که با بررسی طیف‌های xrd، اندازه بلور در حدود ۱۰–۱ نانومتر بوده و میزان بلورینگی ۶۱–۳٪ به دست آمد. همچین تصاویر sem نشان دهنده اندازه الیاف در ناحیه نانومتر بوده که به‌طور تقریبی در محدوده ۳۰–۲۰ نانومتر می‌باشد.

فهرست مطالب
مقدمه
کاربرد نانوکریستال‌ها در فرایندهای زیست‌محیطی
کاربرد نانوکریستال‌ها در تکنولوژی ساخت تلویزیون
کاربرد نانوکریستال در صنعت دارویی
مزایای نانوکریستال ها
روش های تهیه نانوذرات کریستالی
تکنولوژی رسوبی (Precipitation technique)
روش سایش دانه ای (Pearl milling technique)
روش هموژنایز کردن با فشار بالا (High-pressure homogenization technique)
مزیت های نسل دوم نانوکریستال ها
نانوتیوپ کربنی
ویژگی نانو لوله های کربنی
خواص مکانیکی
خواص الکترونیکی
خواص گرمایی
خواص مغناطیسی
انواع نانولوله های کربنی
کاربرد نانولوله های کربنی
تهیه الیاف از نانو لوله های کربنی
نانو کامپوزیت های کربنی
کاربردها در صنعت نفت
کاربردهاي مکانيکي نانولوله هاي کربني
مقاومت نانولوله ها
نانولوله هاي کربني و کامپوزيت هاي پليمري