Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Alafchian,Hossein Tavanai
علیرضا علافچیان (استاد مشاور) حسین توانایی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Pedram Bagherzadeh azar
پدرام باقرزاده آذر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Ceramics have unique properties such as high thermal resistance, high toughness, resistance against corrosive materials and acids, high endurance and good catalytic activity. These properties of ceramics has attracted many researchers in different fields of science worldwide. Ceramics are used in medical fields, filtration, composite materials, bulletproof clothes etc. Basically, decreasing the size of particles to sub- micrometer range, especially nanometer, effectively changes the properties of materials and ceramics are no exception. Cerium oxide is a ceramic known as ceria or cerium de-oxide. Thanks to their properties, serium oxide nanoparticles due are used in a variety of fields such as oxygen detection sensors or as a catalyst. In the past, cerium oxide nanoparticles were produced through sonochemical and hydrothermal but electrospray has advantages like smaller particles and more uniformity. In this research effective parameters such as polyvinyl alcohol concentration in cerium nitrate solution, applied voltage, distance between nozzle and collector and solution feed rate on cerium oxide nanoparticles’ size, are considered. The distance between nozzle and collector was 10 and 23 centimeters, the applied voltage in this research was 10, 15 and 20 kilo volt and the chosen feed rate was 0.125 and 0.25 ml/h. Concentration of PVA has been varied between 3-9 (w/v%) in distilled water as the matrix for 25(w/v%) cerium-nitrate solution in distilled water (7.5 – 1). The results of this research have shown that producing cerium-oxide nanoparticle was only possible in the range of 5 – 8% cesium oxide in polyvinyl alcohol solution. With other conditions constant, increasing the cerium oxide concentration increases the mean nanoparticle size from 82 to 109 nm. It was also found that found that decreasing the feed rate , increasing nozzle collector distance , as well as increasing the apply voltage , decreased the min size of electorsprayed ceramic nanoparticle. Increasing the voltage from 10 to 20 kV, decrease the average nano ceramic particle from 105nm to about 73nm. Decreasing the feed rate from 0.25 to 0.125 mL/h, decreased the average size of the electorsparyed nano ceramic from 94nm to 82nm. The gross average of all the electrosprayed cerium oxide nanoparticle in the range considerd in this research was about 81nm.
سرامیک‌ها که از ویژگی‌های منحصربه‌فردی مانند مقاومت بالای گرمایی، سختی زیاد، مقاومت در مقابل مواد خورده‌ و اسیدها، طول عمر زیاد و خواص کاتالیستی برخوردار هستند. با توجه به این ویژگی‌ها، سرامیک‌ها از گذشته‌ی دور تا حال موردتوجه دانشمندان و محققین قرارگرفته‌اند. سرامیک‌ها درزمینه های پزشکی، فیلتراسیون، مواد کامپوزیت، لباس‌های ضدگلوله و ... کاربرد پیداکرده‌اند. با کاهش ابعاد ذرات به زیر میکرومتر و به‌ویژه به ابعاد نانو، خواص و عملکرد ذرات سرامیک مثل هر نوع ماده دیگری به‌صورت قابل‌توجهی تغییر می‌کند. سریم اکسید با نام های سریا و سریم دی اکسید نیز شناخته می شود. نانو ذرات سریم اکسید با توجه به خواصی که دارند در زمینه های مختلفی نظیر سنسورهای شناسایی اکسیژن و به عنوان کاتالیست استفاده می شوند. نانو ذرات سریم اکسید در گذشته به روش های سونو شیمیایی و هیدروترمال تولید شده است اما روش الکترواسپری بین دیگر روش‌ها، مزایایی مثل تولید ذرات کوچک‌تر و یکنواخت را دارد.. در این تحقیق پارامترهای مؤثر مانند غلظت پلی وینیل الکل در محلول سریم نیترات، ولتاژ اعمال‌شده، فاصله بین نازل تا جمع کننده و نرخ تغذیه محلول بر اندازه نانو ذرات سریم اکسید موردبررسی قرار گرفت. محدوده انتخاب‌شده برای فاصله نوک سوزن تا صفحه جمع کننده، ?? و ?? سانتی‌متر، ولتاژ انتخاب‌شده در این تحقیق، ??، 15 و ?? کیلوولت و نرخ تغذیه 125/0 و 25/0 میلی‌لیتر بر ساعت انتخاب شد. در این تحقیق غلظت‌های 3-9 درصد جرمی حجمی پلی وینیل الکل در آب مقطر به‌عنوان بستر برای محلول سریم نیترات 25%(جرمی-حجمی) در آب مقطر به نسبت 5/7 به 1 موردبررسی قرار گرفت، نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تولید نانو ذرات سریم اکسید در غلظت پلی وینیل الکل 3% و 9% در محلول پیش ماده سرامیکی امکان‌پذیر نیست. با افزایش غلظت محلول در دیگر شرایط ثابت میانگین اندازه نانو ذرات از 82 به 109 نانومتر افزایش یافتند. همچنین در نتایج حاصل از بررسی دیگر پارامترهای مؤثر بر فرآیند الکترواسپری نشان داد که کاهش نرخ تغذیه و افزایش فاصله نازل تا صفحه جمع کننده و افزایش ولتاژ میانگین اندازه نانو ذرات سرامیکی سریم اکسید کاهش میابد. افزایش ولتاژ از 10 به 20 کیلوولت میانگین اندازه نانو ذرات سریم اکسید را به ترتیب از حداکثر 105 نانومتر به حداقل 73 نانومتر کاهش می‌دهد. با کاهش نرخ تغذیه از 25/0 به 125/0 میلی‌لیتر بر ساعت میانگین اندازه ذرات از 94 به 82 نانومتر کاهش پیدا کرد. میانگین کل اندازه نانو ذرات سریم اکسید تولیدشده در این تحقیق کمتر از 85 نانومتر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی