عنوان
تحليل پارامترهاي موثر در فرآيند توليد نانوذرات نقره
نويسنده اصلي
عليرضا محرمخاني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با توجه به خواص گوناگون نانوذرات و كاربردشان در صنايع مختلف، در بسياري از مطالعات به آن‌ها پرداخته مي‌شود. وابسته به اينكه نانو ذرات با چه روشي توليد مي‌شوند، خواص آن‌ها اعم از مقدار، اندازه و پراكندگي متفاوت خواهد بود. در اين مطالعه هدف توليد نانوذرات نقره با ويژگي‌هاي مشخص با استفاده از روش كاهش شيميايي پايين به بالا در يك ميكروكانال در نظر گرفته شد. استفاده از ميكروراكتورها به دليل كوچك بودن ابعاد و در نتيجه اختلاط بهتر، نسبت به ساير روش‌ها از ارزش بالاتري برخوردار است. براي توليد نانوذرات نقره دو محلول نيترات نقره و سديم بوروهيدريد با نسبت غلظت مشخص مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در روش عددي با استفاده از نرم افزار كامسول، پس از دست‌يابي به هندسه بهينه، تاثير پارامترهاي مختلف مانند دبي محلول‌هاي ورودي، نسبت غلظت‌ها و دما، در ميزان نقره توليدي در خروجي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصله حاكي از اين بود كه با كاهش دبي و افزايش نسبت غلظت سديم بوروهيدريد به غلظت نيترات نقره، براي انجام واكنش فرصت بيش‌تري وجود خواهد داشت و مقدار نانوذرات نقره در خروجي بيش‌تر خواهند بود. افزايش دما 20 درجه سانتي گراد نيز تنها باعث افزايش 3 درصدي در ميزان نقره توليدي گرديد. پس از مطالعه عددي، مطابق هندسه بهينه به دست آمده كار ساخت ميكروكانال با استفاده از PDMS و سپس چسباندن آن روي شيشه انجام شد. در كار تجربي نيز با تغيير پارامترهاي دبي محلول‌هاي ورودي، نسبت غلظت و دما، اين بار مقدار نانوذرات توليدي، پراكندگي آن‌ها و اندازه نانوذرات در خروجي با استفاده از داده‌هاي دستگاه اسپكترومتر مورد بررسي قرار گرفت. اين نتايج نشان‌دهنده تاثير كاهش دما در ميزان پراكندگي كم‌تر و اندازه كوچك‌تر ذرات نقره توليدي داشتند به طوريكه در دماي صفر درجه و با نسبت غلظت 6 به 1 سديم بوروهيدريد به نيترات نقره و دبي ورودي 3.6 ميلي‌ليتر بر ساعت، محلولي با رنگ زرد و نانو ذرات نقره با اندازه 23 نانومتر به دست آمد. با بررسي همين نمونه در داخل SEM نيز تصوير مناسبي از توليد ذرات يكنواخت حاصل شد و كه با استفاده از پردازش تصوير و ميانگين‌گيري از اندازه ذرات به دست آمده مقدار ميانگين ذرات 22.2 نانومتر بود كه به عدد به دست آمده از طريق دستگاه اسپكترومتر نزديك بود.
شماره ركورد
194753
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
تبديل انرژي - ديناميك سيالات
استاد راهنما
دكتر مقيمي