در این پایان نامه، از اکسید ‌گرافیت تولیدشده به‌روش هامرز به‌عنوان پیش‌ماده برای تهیه نانوکامپوزیت اکسید گرافن احیاء شده/دی سولفید قلع به روش آبی-حرارتی استفاده شد. بدین منظور گرافیت، نیترات‌سدیم، هیدروژن‌پر‌اکسید، ‌سولفوریکاسید و پتاسیم‌پر‌منگنات برای تهیه اکسید ‌گرافیت و همچنین برای تولید نانو‌کامپوزیت اکسید گرافن احیاء شده/دی سولفید قلع، کلرید قلع 5 آبه، تیواوره و اکسید ‌گرافن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه‌ها به‌وسیله XRD، تشکیل موفقیت‌آمیز اکسید‌گرافیت و نانو‌کامپوزیت SnS₂/RGOرا نشان دادند. همچنین احیاء اکسید گرافن با استفاده از طیف¬سنجی FT-IR مورد تایید قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، مشاهده گردید نانوصفحه¬های شش-ضلعی دی سولفید قلع روی سطح نانوورقه‌های اکسید گرافن به طور یکنواختی پخش شدند. خواص اپتیکی دی سولفید قلع و نانو‌کامپوزیت های تولیدشده با غلظت های متفاوت اکسید ‌گرافن با استفاده از طیف سنج های UV-visible و PL مورد مطالعه قرار گرفت. تجزیه فوتو‌کاتالیستی رنگ اسید نارنجی 7 توسط نمونه های تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل نمودار های C/C0 نشان داد نمونه‌های کامپوزیتی فعالیت فوتو‌کاتالیستی بهتری نسبت به SnS2 خالص دارند، بیشترین تجزیه اسید نارنجی 7 توسط نانوکامپوزیت SnS_2/RGO تهیه‌شده با غلظتmg/ml 2 اکسید گرافن پس از 180 دقیقه تابش پرتوی مرئی به میزان 81٪ صورت می¬پذیرد.

در این پژوهش، از اکسید‌گرافن تولید شده به‌روش هامرز به‌عنوان پیش‌ماده برای تهیه نانو‌کامپوزیت گرافن- ZnOبه‌روش حلالی-حرارتی استفاده شد. بدین منظور گرافیت، نیترات‌سدیم، هیدروژن‌پر‌اکسید، ‌سولفوریکاسید و پتاسیم‌پر‌منگنات برای تهیه اکسید‌گرافن و آب یون¬زدایی شده، اتانول، نیترات روی 6‌آبه، سدیم¬هیدروکسید و همچنین اکسید‌گرافن برای تولید نانو‌کامپوزیت گرافن- ZnO مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه‌ها به‌وسیله XRD، تشکیل موفقیت‌آمیز اکسید‌گرافن و هم¬چنین تولید نانو‌کامپوزیت گرافن- ZnOرا با توجه به کاهش اکسید‌گرافن نشان دادند. هم¬چنین احیای گرافن با استفاده از FT-IR مورد تایید قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، بار‌گذاری ذرات ZnO بر روی ورقه‌های گرافن مشاهده گردید. با استفاده از طیف¬سنجی امپدانس الکتروشیمیایی میزان خوردگی نانو‌کامپوزیت تولید شده با 4 غلظت متفاوت ZnO مورد بررسی قرار گرفت که نانو‌کامپوزیت گرافن- ZnOبا غلظت 2/3 گرم ZnO بیشترین مقاومت به خوردگی را از خود نشان می¬دهد. در نهایت فعالیت فوتو‌کاتالیستی ZnO خالص و نانو‌کامپوزیت تولید شده با 4 غلظت متفاوت ZnO، با استفاده از تجزیه رنگ قرمز کنگو تحت تابش پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که نانو‌کامپوزیت گرافن- ZnOبا غلظت 2/0 گرم ZnO بیشترین کارایی را در تجزیه رنگ مذکور داشته است.

در این پژوهش، از اکسید‌گرافن تولید شده به‌روش هامرز به‌عنوان پیش‌ماده برای تهیه نانو‌کامپوزیت 3O2Feα -گرافن به‌روش حلالی-حرارتی استفاده شد. بدین منظور گرافیت، نیترات‌سدیم، هیدروژن‌پر‌اکسید، ‌سولفوریکاسید و پتاسیم‌پر‌منگنات برای تهیه اکسید‌گرافن و همچنین اتانول، نیترات آهن 9 آبه، استات سدیم 3 آبه و اکسید‌گرافن برای تولید نانو‌کامپوزیت 3O2Feα -گرافن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه‌ها به‌وسیله XRD، تشکیل موفقیت‌آمیز اکسید‌گرافن و همچنین تولید نانو‌کامپوزیت 3O2Feα -گرافن را با توجه به¬کاهش اکسید‌گرافن نشان دادند. همچنین احیای گرافن با استفاده از FTIR مورد تایید قرار گرفت. خواص مغناطیسی این نانوساختارها به¬وسیلۀ اندازه¬گیری¬های VSMمطالعه گردید. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، چیدمان ذرات 3O2Feα بر روی ورقه‌های گرافن مشاهده گردید و همچنین نشان داده شد که اندازه ذرات 3O2Feα بر روی ورقه‌های گرافن کوچک‌تر از اندازه ذرات خارج از ورقه‌های گرافن است. در نهایت فعالیت فوتو‌کاتالیستی 3O2Feα خالص و نانو‌کامپوزیت تولید شده با غلظت¬های متفاوت اکسید‌گرافن، با استفاده از تجزیه رنگ قرمز کنگو تحت تابش پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که همه نمونه‌های کامپوزیتی فعالیت فوتو‌کاتالیستی بالاتری نسبت به 3O2Feα خالص دارند.

در این پژوهش، از اکسید‌گرافن تولید شده به‌روش هامرز به‌عنوان پیش‌ماده برای تهیه نانو‌کامپوزیت CdS-گرافن به‌روش حلالی-حرارتی استفاده شد. بدین منظور گرافیت، نیترات‌سدیم، هیدروژن‌پر‌اکسید، ‌سولفوریکاسید و پتاسیم‌پر‌منگنات برای تهیه اکسید‌گرافن و اتیلن‌گلایکول، کادمیم‌نیترات 4‌آبه، تیواوره، پلی‌وینیل‌پیرولیدون و همچنین اکسید‌گرافن برای تولید نانو‌کامپوزیت CdS-گرافن مورد استفاده قرار گرفت. اثر پارامتر دمای پخت و همچنین اثر غلظت اکسید‌گرافن بر خصوصیات ساختاری و فعالیت فوتو‌کاتالیستی نانو‌کامپوزیت CdS -گرافن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی نمونه‌ها به‌وسیله XRD، تشکیل موفقیت‌آمیز اکسید‌گرافن و همچنین تولید نانو‌کامپوزیت CdS-گرافن را با توجه به کاهش اکسید‌گرافن نشان دادند. همچنین احیای گرافن با استفاده از FT-IR مورد تایید قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، بار‌گذاری ذرات کره مانند CdS بر روی ورقه‌های گرافن مشاهده گردید و همچنین نشان داده شد که اندازه ذرات CdS بر روی ورقه‌های گرافن کوچک‌تر از اندازه ذرات خارج از ورقه‌های گرافن است. پس از بررسی‌های انجام شده بهترین دمای پخت برابر با C˚100 به‌‌دست آمد. در نهایت فعالیت فوتو‌کاتالیستی سولفید کادمیم خالص و نانو‌کامپوزیت تولید شده با 5 غلظت متفاوت اکسید‌گرافن، با استفاده از تجزیه رنگ قرمز کنگو تحت تابش پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که همه نمونه‌های کامپوزیتی فعالیت فوتو‌کاتالیستی بالاتری نسبت به سولفید کادمیم خالص دارند و نانو‌کامپوزیت CdS-گرافن با غلظت mg/mL 5/0 بیشترین کارایی را در تجزیه رنگ مذکور داشته است.

در این تحقیق برای اولین بار نانوذرات TiO2 به¬وسیله روش الکترواکسیداسیون ساخته شده است. ساخت این نانوذرات از طریق الکترواکسیداسیون تیتانیوم فلزی و در حضور یک آمین صورت گرفته است. پایدارساز در این فرآیند از یک¬سو تثبیت¬کننده الکترولیت و از سوی دیگر به¬عنوان یک عامل پایدارساز الکتروستاتیکی ذرات ایفای نقش می¬کند. اثر عواملی مانند ولتاژ اعمال شده به سیستم، غلظت پایدارساز، دمای رشد و دمای پخت بر ریخت¬شناسی و خواص ساختاری محصولات بررسی شده است. مشخصه-یابی نمونه¬ها با استفاده از دستگاه¬های XRD، SEM، طیف¬سنج UV-vis، FT-IR صورت پذیرفت. نمونه با شرایط ولتاژ V18، غلظت M02/0، دمای رشدoC 65 و دمای پخت oC500 به¬دلیل مطابقت با کارت استاندارد و اندازه¬ُ ذرات nm20 به¬عنوان نمونه¬ُ بهینه¬ُ الکترواکسیداسیون از بین سایر نمونه¬های تولیدی انتخاب شده است. نتایج XRD تاییدکننده¬ُ فاز آناتاز و ساختار تتراگونال نمونه است. نتایج FT-IR نشان-دهنده¬ُ وجود مولکول¬های پایدارساز بر سطح محصولات، قبل از پخت و همچنین مد ارتعاشای کششی پیوند Ti-O در ساختار TiO2 است. در مرحله بعد اثر امواج فراصوت بر ساختار نمونه¬ُ بهینه¬ُ الکترواکسیداسیون بررسی گردید. براساس بررسی¬ها نمونه رشد داده شده در دامنه¬ُ 40% با اندازه¬ُ ذرات nm11، نمونه¬ُ بهینه¬ُ سونوالکترواکسیداسیون است. در مرحله¬ُ آخر توانایی حذف رنگ قرمز کونگو از آب توسط نمونه¬ُ بهینه¬ُ الکترواکسیداسیون و سونوالکترواکسیداسیون بدون اعمال هیچگونه پرتودهی مرئی یا فرابنفش بررسی گردید. نتایج نشان می¬دهد که حذف کامل رنگ در حضور نمونه¬ُ بهینه¬ُ الکترواکسیداسیون و سونوالکترواکسیداسیون در 5pH= و غلظت g/l1 به¬ترتیب پس از گذشت زمان 40 دقیقه و 5 دقیقه صورت می¬پذیرد.

در این تحقیق، نانوذرات دی¬اکسید قلع بدون آلایش و آلائیده شده با آلومینیوم به روش هم¬رسوبی تولید شدند. نانوذرات بدون آلایش در دماهای 200، 250، 300، 350، 400، 450، 500، 550 و  600  درجه سانتی گراد حرارت¬دهی شدند. ویژگی¬های نانوذرات تولید شده با استفاده از دستگاه¬های آنالیز وزن¬سنجی حرارتی (TG)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف¬سنج تفکیک انرژی (EDS)، طیف¬سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف¬سنجماوراءبنفش-مرئی (UV-visible) وطیف¬سنج فوتولومینسانس (PL) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز وزن¬سنجی حرارتی و پراش پرتو ایکس نشان داد که دمای بهینه¬ی تولید نانوذرات   600  درجه سانتی گراد می¬باشد. از این¬رو آلایش نانوذرات دی¬اکسید قلع با آلومینیوم در این دما صورت گرفت. مطالعه¬ی الگوی پراش پرتو ایکس ساختار تتراگونال نمونه¬ها را تایید کرد و نشان داد که آلایش موجب جابجایی جزئی در قله¬های پراش و در نتیجه تغییر کوچکی در پارامترهای شبکه می¬شود. بررسی تصاویر FESEMنشان داد که میانگین اندازه¬ی ذرات با افزودن ناخالصی افزایش می¬یابد و نانوذرات شکلی تقریباً کروی دارند.در ادامه، خاصیت حسگری فیلم¬های ضخیم تولید شده از نانوذرات بدون آلایش و آلائیده شده توسط دستگاه سنجش حسگر گازی، در معرض ppm 300 بخار اتانول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از این است که نمونه¬ی آلائیده شده با 5% آلومینیوم در مقایسه با سایر نمونه¬ها دارای بیشترین پاسخ در دمای   270  درجه سانتی گراد و کمترین زمان پاسخ و بازیافت می¬باشد.

با توجه به پتانسیل کاربردی نانوساختارهای SnO2 در ساخت حسگرهای گازی، سلول¬های خورشیدی، الکترودهای رسانش شفاف و وسایل اپتوالکترونیک این موضوع انتخاب شد. در این تحقیق، نانوسیم¬های دی¬اکسید قلع به¬روش تبخیر حرارتی، بر روی زیرلایه¬ی سیلیکون تهیه شده¬اند و هم¬چنین اثر پارامترهای مختلف رشد در فرآیند تبخیر حرارتی از قبیل دمای زیرلایه، زمان پخت، دمای واکنش و میزان شار گاز نیتروژن بر اندازه، ساختار و ریخت¬شناسی نانوساختارهای SnO2 بررسی گردیده است. بدین منظور مخلوطی از پودرهای دی¬اکسید قلع و دوده¬ی کربن با نسبت وزنی 1:4 به¬عنوان پیش¬ماده درون یک بوته آلومینایی که در داخل یک شیشه¬ی کوارتز قرار داشته بود، در مرکز کوره¬ی استوانه¬ای گذاشته شد. سپس در یک دما، زمان و میزان شارش مشخصی نانوساختارهای SnO2 به¬دست آمدند.
به¬منظور بررسی ویژگی¬های ساختاری و نوری محصولات، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف¬سنجی PL به¬کار برده شد. نتایج حاصل از تحلیل XRD و تصاویر SEM نشان دادند که نانوسیم¬های تهیه شده در دمای زیرلایه oC850-800، شارش گاز نیتروژن sccm50، دمای واکنش oC1100 و زمان پخت 2 ساعت، بهترین ویژگی¬های ساختاری را دارا بودند و هم¬چنین از طیف PL، گاف¬ نوری نمونه¬ها برای نانوساختارهای SnO2، تقریباً ثابت و در محدوده¬ی eV 6/3 تعیین گردید.
 

در این تحقیق اکسید گرافیت به¬روش شیمیایی هامرز-آفمن ساخته شده و به¬عنوان پیش¬ماده جهت تهیه¬ی ورقه¬های گرافن در نانوکامپوزیت گرافن-ZnS استفاده گردید. نانوذرات سولفید روی پخش شده روی سطح ورقه¬های گرافن به¬طور موفقیت¬آمیزی و از طریق روش آبی- حرارتی ساخته شدند. در این روش استات روی و سولفید سدیم به¬ترتیب به¬عنوان منابع یون¬های روی و گوگرد مورد استفاده قرار گرفتند. به¬منظور تعیین ساختار محصولات به¬دست آمده از دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) ، ریخت¬ این نانوساختارها مطالعه گردید. جهت مطالعه¬ی خواص اپتیکی نانوکامپوزیت به¬دست آمده از طیف-سنج فرابنفش- مرئی(UV-visible) و اسپکتروفلوریمتر استفاه گردید. کاهش اکسید گرافیت به گرافن با رسوب نانوذرات سولفید روی بر سطح ورقه¬های گرافن همراه بود. نتایج طیف¬سنجی مادون قرمز (FTIR)و XRD کاهش موثر اکسید گرافیت به گرافن را نشان می¬دهد. ریخت¬شناسی این نانوساختارها، ساختاری شبه¬ورقه¬ای چروکیده از ورقه¬های گرافن تزئین شده با نانوذراتZnS را نشان می¬دهد. به¬علاوه، اندازه¬گیری فوتولومینسانس نشان¬دهنده¬ی وجود نقایص ساختاری در نانوکامپوزیت تولید¬ شده می¬باشد.