پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 932 |
| تعداد مقالات | 7,652 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,492,490 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,884,520 |
مقاله پژوهشی: بررسی خصوصیات نوری نانوساختارهای الیافی TiO2/PVP تهیه‌شده به روش الکتروریسی و اثر آلایش آنها با نانوذرات نقره | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقاله 6، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 24، فروردین 1400، صفحه 96-107 اصل مقاله (819.09 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2021.36067.1209 | ||
| نویسندگان | ||
| عباس مبشری* 1؛ رسول ملک فر2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران | ||
| 2استاد، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در پی توسعۀ سریع مکالمۀ نوری ضروری است که مواد جدید با پاسخهای نوری بسیار سریع و بزرگ برای ساخت کلیدهای نوری و تجهیزات پردازش یافته و تهیه شود. امروزه پژوهشگران بررسیهای گسترده‌ای را در زمینۀ استفاده از مواد با اندازۀ کوچکتر از میکرومتر و نانومتر برای دامنۀ وسیعی از کاربردها انجام می‌دهند؛ مهم‌ترین این مواد نانوالیاف است. همچنین دیاکسید تیتانیم یکی از مواد بسیار مهمی است که از آن در مکالمۀ نوری استفاده می‌شود. در این تحقیق، نانوذرات دیاکسید تیتانیم با فاز آناتاز با استفاده از روش سل-ژل تهیه و با استفاده از تکنیک الکتروریسی به صورت نانوالیاف درآورده شد. همچنین نانوالیاف با نانوذرات نقره آلاییده شد تا عملکرد بهتری پیدا کند. تجزیه و تحلیل طیفسنجی رامان نیز به منظور اطمینان از خلوص ذرات این ماده انجام شد. مشخص گردید که تمام نمونهها پودر خالص دیاکسید تیتانیم (TiO2) در اندازۀ نانو است و هیچ‌گونه ناخالصی در ساختار آنها وجود ندارد. توزیع ذرات این نانومواد نشان داد که اندازۀ آنها در محدوده 20-10 نانومتر است. الکتروریسی نانوالیاف در شرایطی انجام شد که فاصلۀ بین سوزن و جمع‌کننده 10 سانتی‌متر، سرعت تغذیه 2 میلیلیتر بر ساعت و ولتاژ حداکثر 5/15 کیلوولت بود. همچنین نانوذرات کلوئیدی نقره نیز به روش آزمایشگاهی لی و مسیل آماده شد. ساختار الیاف از نظر نوع مواد با دستگاه طیفسنجی رامان، ریختشناسی با دستگاه میکروسکوپ اپتیکی و قابلیت رسانندگی الیاف به کمک طیف سنجی FT-IR با تعیین ضرایب اپتیکی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. میکروسکوپ اپتیکی نشان داد که سطح نانوالیاف هموار، مسطح و بدون مهره است. توزیع قطر نانوالیاف نیز بسیار باریک (5±155 نانومتر) بود. طیف سنجی FT-IR نشان دهندۀ حضور گروه‌های عاملی هیدروکسیلی بر روی سطح نانوالیاف بود که در طول تهیۀ نانوالیاف به وجود آمده بود. در نهایت طیفسنجی رامان وجود ناخالصی نانوذرات نقره (2±15 نانومتر) را نشان داد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پلی(وینیل‌پیرولیدون)؛ الکتروریسی؛ طیفسنجی رامان؛ نانوذرات نقره؛ طیف FT-IR | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: Investigation of Optical Properties of Silver Nanoparticle Contamination Effect on Titanium Dioxide Nanofibers | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abbas Mobasheri1؛ Rasoul Malekfar2 | ||
| 1M. Sc. graduated, Department of physics, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 2Professor, Department of physics, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Regarding the rapid development of optical communication, finding and preparing new materials with very fast and large optical responses are essential for making optical switches and processing equipment. Recently the use of materials smaller than micrometers and nanometers has been studied by researchers for a wide range of applications. The most important of these materials are nanofibers. Also, titanium dioxide is used as one of the most important materials in the field of optical communication. In this research, titanium dioxide nanoparticles with anatase phase were prepared using the sol-gel method and transformed into nanofibers using the electrospinning technique. To improve the performance of these nanofibers, they were also doped with silver nanoparticles. Raman spectroscopy was performed to ensure the purity of the particles of this material. It was found that the samples are all pure titanium dioxide (TiO2) powder in nanoscale and there are no impurities in their structure. The particle distribution of these nanomaterials showed that their size is in the range of 10-20 nm. Conditions for nanofiber electrospinning are: 10 cm distance between the needle and the collector, the feed rate of 2 mL/h, and the maximum voltage used was 15.5 kV. Also, silver colloidal nanoparticles were prepared by Li and Masil experimental method. The structure of fibers was studied in terms of material type using Raman spectroscopy and morphology with an optical microscope and fiber conductivity by FT-IR spectroscopy by determining optical coefficients. Optical microscopy showed that the surface of the nanofibers was smooth and flat and without beads. The diameter distribution of nanofibers was also very narrow (155±5 nm). FT-IR spectroscopy showed that on the surface of nanofibers, there were hydroxyl functional groups that were formed during the preparation of nanofibers. Finally, Raman spectroscopy showed the presence of impurities of silver nanoparticles (15±2 nm). | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Polyvinyl Pyrrolidone, Electric Spinning, Raman Spectroscopy, Silver Nanoparticles, FTIR Spectrum | ||
| مراجع | ||
|
[1] Huang Z.M., Zhang Y.Z., Kotaki M., Ramakrishna S., A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites, Composites Science and Technology, 63 (2003) 223-2253. [2] Ludwig T., Bohr C., Queraltó A., Frohnhoven R., Fischer T., Mathur S., Inorganic nanofibers by electrospinning techniques and their application in energy conversion and storage systems, Semiconductors and Semimetals, 98 (2018) 1-70. [3] Gualandi C., Celli A., Zucchelli A., Focarete M.L., Nanohybrid materials by electrospinning, Advance Polymer Sciences, 267 (2015) 87–142. [4] Hittini W., Greish Y.E., N.Qamhieh N., Alnaqbi M.A., Zeze D., Mahmoud S.T., Ultrasensitive and low temperature gas sensor based on electrospun organic-inorganic nanofibers, Organic Electronics, 81, (2020) 105659. [5] Reneker D.H., Chun I., Nanometer diameter fibres of polymer, produced by electrospinning, Nanotechnology, 7 (1996) 216–223. [6] Aryal S., Kim C.K., Kim K.-W., Khil M.S., Kim H.Y., Multi-walled carbon nanotubes/TiO2 composite nanofiber by electrospinning, Materials Science and Engineering: C, 28[1] (2008) 75-79. [7] Liu S., Zhang X., Shao H., Xu J., Chen F., Feng Y., Preparation of MoS2 nanofibers by electrospinning, Materials Letters, 73 (2012) 223-225. [8] Wessel C., Ostermann R., Dersch R., Smarsly B.M., Formation of inorganic nanofibers from preformed TiO2 nanoparticles via electrospinning, Journal of Physical Chemistry C, 115[2] (2011) 362–372. [9] Boland E.D., Coleman B.D., Barnes C.P., Simpson D.G., Wnek G.E., Bowlin G.L., Electrospinning polydioxanone for biomedical applications, Acta Biomaterialia, 1 (2005) 115-123. [10] Mori K., Surface finishing R&D center central research laboratories Nihon Parkerizing Co., LtdPhoto-Functionalized Materials Using Nanoparticles: Photocatalysis: KONA No. 23 (2005). [11] Begin-Colin S., Le Caer G., Mocellin A., Zandona M., Polymorphic transformation of Titania induced by ball milling, Philosophical Magazine Lettters, 69 (1994) 1-7. [12] Wang Z., Zhang Y., Liu S., Zhang T., Preparation of Ag nanoparticles-SnO2 nanoparticles-reduced graphene oxide hybrids and their application for detection of NO2 at room temperature, Sensors and Actuators B: Chemical, 222 (2016) 893-903. [13] Liu X., Liu Z., Lu J., Wu X., Xu B., Chu W., Electrodeposition preparation of Ag nanoparticles loaded TiO2 nanotube arrays with enhanced photocatalytic performance, Applied Surface Science, 288 (2014) 513-517. [14] Smitha S.L., Nissamudeen K.M., Philip D., Gopchandran K.G., Studies on surface plasmon resonance and photoluminescence of silver nanoparticles, Spectrochimia Acta Part A, 71 (2008) 186-190. [15] Majles Ara M.H., Naderi H., Mobasheri A., Rajabi M.H., Malekfar R., Koushki E., Characterization and nonlinear optical properties of PVP/TiO2 nano-fibers doping with Ag colloid nano-particles, Physica E 48 (2013) 124–127. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 657 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 508 |
||