حضور فلزات سنگین در پسماند و فاضلاب‌های روان یکی از خطرات اساسی است که باعث بروز خطرات شده و بر‌ روی سلامتی انسان، جانداران موجود در آن اقلیم و گیاهان تاثیر می‌گذارد. حذف فلزات سنگین بوسیله فرآیند جذب و رسوب‌دهی به عنوان سازوکارهای عمومی کاهش آسیب ناشی از فلزات سنگین مورد توجه است. در این پژوهش امکان ارزیابی حذف یون Cd2+ از محلول‌های آبی بوسیله نانوبلورک‌های تری‌کلسیم فسفات بررسی شد. همچنین تاثیر عامل‌های فرآیند جذب مانند غلظت اولیه یون، جرم جاذب، دما و pH مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه یون مورد بررسی، دما و همچنین pH ظرفیت جذب افزایش یافته و با افزایش جرم ماده جاذب، ظرفیت جذب یون‌ Cd2+ توسط تری‌کلسیم فسفات نانوبلورین کاهش می‌یابد. عامل‌های گوناگون ترمودینامیک، چون ∆G°،∆H° و ∆S° محاسبه شد. پارامترهای ترمودینامیکی اندازه‌گیری شده در سیستم جذب در نظر گرفته شده، نشان دادند که فرآیند جذب به ‌صورت طبیعی خودبخود و گرماگیر می‌باشد. تفاصيل المقالة

در این تحقیق، از آسیاب مکانیکی در محیط خشک برای توزیع یکنواخت نانولوله های کربنی چند دیواره در داخل فلز مس و ساخت نانوکامپوزیت مس- نانولوله های کربنی چند دیواره استفاده شد. تغییرات مورفولوژی ذرات و توزیع نانولوله های کربنی در داخل پودر مس توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، تغییرات اندازه دانه های فلز مس توسط پراش اشعه X با استفاده از روش ویلیامسون- هال انجام شد. نتایج نشان داد که مورفولوژی ذرات، اندازه دانه های فلز پس از زمان آسیاب مکانیکی 16 ساعت تقریبا ثابت می ماند که نشان دهنده رسیدن پودر به حالت پایدار است. بررسی تغییرات ساختار نانولوله ها در هنگام آسیاب مکانیکی، توسط آنالیز رامان نشان داد که در هنگام آسیاب مکانیکی، ساختار نانولوله ها مقداری آسیب می بیند. بنابراین تغییر شرایط آسیاب مکانیکی برای کوتاه کردن زمان رسیدن به حالت پایدار ضروری است. تفاصيل المقالة

توسعه محصولات جدیدی که جاذب موثری بوده، کمترین اثر مضر بر محیط زیست را داشته و ارزان قیمت باشند و برای حذف و کاهش غلظت فلزات سنگین در پساب های صنعتی به کار روند، یکی از مهمترین موضوعات مطرح در علم مواد است. هیدروکسی آپاتیت از توانایی های مشخصی برای جذب عناصر سنگین برخوردار است و در چند دهه گذشته تحقیقات زیادی بر روی این امر صورت گرفته است. در این پژوهش، پودر نانو بلورک هیدروکسی آپاتیت با استفاده از مواد اولیه نیترات کلسیم و دی آمونیم هیدروژن فسفات توسط فرآیند رسوب از محلول تولید گردید. به منظور بررسی و مطالعه تغییرات ساختاری پودر سنتز شده، از روش های پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده گردید. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نیز اندازه بلورک ها و مورفولوژی آنها تخمین زده شد. در ادامه با استفاده از یک مدل سازی ساده ریاضی پدیده رشد نانوبلورک ها با افزایش دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با استفاده از این روش نانو بلورک های هیدروکسی آپاتیت دارای ساختار هگزاگونال و پایدار تا دمای oC 1200 با موفقیت سنتز گردیده است و با افزایش دما، اندازه بلورک ها در مقیاس نانو به تدریج افزایش می یابد. همچنین افزایش ثابت سرعت رشد با افزایش زمان مشاهده گردید. تفاصيل المقالة

کامپوزیت مولایت- سیلیکون کاربید با استفاده از فرآیند سینتر دو مرحله‌ای برای دستیابی به چگالی بالا و رشد دانه پایین تهیه شده است. بدین منظور از سیلیکون کاربید نانومتری و میکرومتری با 5 و 10 درصد وزنی جهت بررسی تاثیر درصد و اندازه دانه فاز تقویت‌ کننده بر ریزساختار کامپوزیت مورد نظر استفاده شده است. فاز تقویت‌ کننده با سازوکار زنر (Zener) از رشد دانه‌های مولایت جلوگیری می‌کند. با استفاده از سیلیکون کاربید نانومتری می‌توان به اندازه دانه پایین‌تری دست یافت. در عین حال افزایش چگالی قطعات به نسبت سیلیکون کاربید میکرومتری دشوارتر است. همچنین افزایش درصد سیلیکون کاربید از 5 به 10 درصد وزنی، علی‌رغم جلوگیری از رشد دانه، مانع رسیدن کامپوزیت به چگالی بالا می‌شود. تفاصيل المقالة

سرامیک‌های تیتانات آلومینیوم حاوی مقادیر مختلف اکسید منیزیم (صفر، 2، 5 و 7 درصد وزنی) از طریق سینترینگ واکنشی و با استفاده از گرمایش مایکروویو در محدوده دمایی °C 1400-1250 تهیه شد. اثر افزودنی اکسید منیزیم و دمای سینتر روی تشکیل فاز آنها مورد بررسی قرار گرفت. چگالی و تخلخل نمونه‌ها محاسبه و پایداری حرارتی این ترکیبات در دمای °C 1100 به مدت 50 و 100 ساعت برآورد شد. نتایج نشان داد که سینتر مایکروویو سبب تشکیل این ترکیبات در دماهای پایین‌تر از حد معمول شده و از طرف دیگر میزان افزودنی اکسید منیزیم نیز در پیشرفت انجام واکنش تاثیر بسزایی دارد. نتایج چگالی حاکی از آن است که ترکیب حاوی 7 درصد وزنی MgO بالاترین مقدار چگالی (95%) را در بین ترکیبات مختلف دارد. نمونه‌های تیتانات آلومینیوم خالص بعد از 50 ساعت عملیات حرارتی در دمای °C 1100 تجزیه شد، در حالیکه نمونه‌های حاوی MgO دارای پایداری بلند مدت حتی پس از گذشت 100 ساعت عملیات حرارتی بودند. تفاصيل المقالة

Pyroplastic deformation is a distortion of the ceramic shape during the sintering process. It occurs because the flow of the vitreous phase at high temperature and the applied stress due to the weight of the product during sintering process. The aim of this paper deals with describing a numerical-experimental method to evaluate the pyroplastic deformation, to predict the anisotropic shrinkage and heterogeneous densification for ceramic materials during the liquid phase sintering process, as a function of sintering time. For this purpose, three experimental configurations including midpoint deflection, sinter bending and free sintering test were designed; the finite element method are implemented by the CREEP user subroutine code in ABAQUS. The fair accordance between simulation results and experimental data reveals that the shear and bulk viscosity modulus as well as dynamic viscosity used in the simulation are near the real ones. The anisotropic shrinkage factor K_xy has been proposed to investigate the shrinkage anisotropy. It has been shown that the shrinkage along the normal axis of slip casting is about 1.5 times larger than that of casting direction. The inhomogeneity in Von-Misses, pressure, and principal stress intensifies the density non-uniformity in the samples. تفاصيل المقالة

در این تحقیق، نمونه هایی با نسبت های گوناگون درصد وزنی افزودنی ضایعات شیشه ای تهیه و پس از مخلوط کردن و پرس در فشار نهایی 280 بار، در دمای oC 1160 به مدت 48 دقیقه پخته و مهمترین خواص آن شامل درصد جذب آب، درصد انقباض و استحکام پخت، اندازه گیری شدند. برای برّرسی فازهای تشکیل شده در ریزساختار کاشی کف تولید شده، از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین برّرسی رفتار حرارتی نمونهها، به کمک روش های دیلاتومتری و آنالیزهای حرارتی همزمان (STA) انجام شد. نتایج نشان داد، که با افزایش ضایعات شیشه ای تا 6/4 درصد وزنی به ترکیب اولیهی کاشی کف، ویژگی های کاشی به طور مطلوبی افزایش می یابد، ولی با افزایش این مقدار، خواص مطلوب و استاندارد کاهش خواهد یافت. همچنین اثر دما نیز بر روی این نمون هها مورد برّرسی قرار گرفت و مشاهده شد، که با افزودن ضایعات شیش های از دمای مورد نیاز برای پخت کاشی، کاسته میشود. تفاصيل المقالة

در این پژوهش، با توجه به بحران جدی کم‌آبی، ارائه راهکارهای پربازده و اقتصادی برای تصفیه و بازیابی دوباره آب‌های مصرفی، در کنار حذف مواد رنگ‌زا از این پساب‌ها مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است. در سال‌های اخیر از میان روش‌های متعدد با بهره‌گیری از جاذب‌ها و مواد فتوکاتالیستی، استفاده از مواد کربنی مانند گرافن مورد توجه قرار دارد. گرافن به‌دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند: امکان تولید در مقیاس انبوه با هزینه پایین، ساختار لایه‌ای دوبعدی، سطح بزرگ، حجم منافذ و امکان اصلاح سطح، جاذب خوبی برای پالایش آب به‌حساب می‌آید. وجود ذرات فلزی یا اکسیدهای آن‌ها از انباشتگی صفحه‌های گرافنی جلوگیری کرده در نتیجه حجم منافذ و سطح زیاد گرافن محفوظ می‌ماند. هم‌چنین، گرافن اکسید و مشتقات آن می‌توانند با جذب انتخابی نقش مؤثری در حذف آلاینده‌ها داشته باشند. وجود گروه‌های عاملی، بستر لازم برای تشکیل کمپلکس با یون‌های فلز سنگین را فراهم می‌کند. از سوی دیگر چندسازه‌های گرافن به‌دلیل ساختار مسطح، شفافیت، رسانایی بالا، پایداری، طول عمر بالا، توانایی در کاهش نرخ نوترکیبی و هم‌چنین امکان برهمکنش پای-پای بین فتوکاتالیست و مواد آلی، در معدنی سازی و بهبود فرایند فتوکاتالیستی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. در همین راستا، در این مقاله، ضمن بررسی فعالیت‌های پژوهشی صورت گرفته در زمینه سنتز و کاربردهای نانوچندسازه‌های سنتز شده بر پایه گرافن در حذف مواد رنگ‌زای پساب‌های رنگی، به مقایسه بازده عملکرد آن با فرایندهای فتوکاتالیستی پرداخته می‌شود. تفاصيل المقالة

در این پژوهش از پودر نانوکامپوزیتی ZrB2-SiC-ZrC سنتز شده به روش MA-SPS که روش سنتز جدیدی برای این کامپوزیت محسوب می‌شود، جهت سینتر کامپوزیت ZrB2-SiC-ZrC به روش SPS استفاده شد. در این پژوهش سازکار سینترشدن یه وسیلۀ نمودارهای مستخرج از فرایند SPS شامل نمودار جایجایی-دما-زمان، سرعت جابجایی – دما و سرعت جابجایی – زمان بررسی شد. فرایند سینتر شدن کامپوزیت در دمای C°1750 و زمان min 17 کامل شد. با استفاده از الگوی پراش اشعه X و روش ریتولد میانگین اندازه کریستالیت‌های فازهای ZrB2، SiC و ZrC به ترتیب 77، 62 و 56 نانومتر به دست آمد. سینتر این کامپوزیت با پودرهای سنتزی جدید موجب ساخت قطعه‌ای با دانسیتۀ نسبی % 3/99، استحکام خمشی MPa 563، سختی ویکرز GPa 18 و چقرمگی شکست MPa.m1/2 9/4 شد. تصاویر FESEM از نمونۀ سینتر شده نیز ساختاری چگال و یکنواخت را نشان داد که سه فاز ZrB2، SiC و ZrC به خوبی به یکدیگر متصل شده و پیوستگی مناسبی دارند. تفاصيل المقالة

در این پژوهش سنتز درجا پودر نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت-نانولوله‌ی کربن به روش سل-ژل بررسی شد. بمنظور پخش مناسب نانولوله‌های کربنی (CNTs) در زمینه‌ی هیدروکسی آپاتیت، از سورفکتنت (SDS) استفاده شد و ریزساختار نانوکامپوزیت سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. چگونگی پراکنده‌شدن نانو لوله‌ها با استفاده از روش‌های UV-Vis، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و رامان بررسی شد. بمنظور سنتز پودر نانوکامپوزیت، نخست با ایجاد سل‌های یکنواختی از منابع کلسیمی و فسفری در محیط آبی و سپس به آن محلول‌ها نانو لوله‌های کربنی پراکنده شده به وسیله‌ی SDS در حالی که التراسونیک شدند، افزوده شد. از ترکیب این دو سل و هم‌زدن آن‌ها به مدت 2 ساعت در دمای محیط، ژل سیاه رنگی ایجاد شد که در نهایت پس از خشک کردن ژل و عملیات حرارتی در دمایC °600 در اتمسفر آرگون سنتز شدند. بمنظور ارزیابی ویژگی‌های بدست آمده از روش‌های تجزیه و تحلیل XRD، SEM، TEM/SAED/EDX،FTIR وDSC استفاده شد. نتایج نشان دادند که استفاده از SDS بمنظور پراکنده کردن نانولوله‌ها در زمینه‌ی هیدروکسی آپاتیت، از رسوب آن‌ها جلوگیری می‌کند. هم‌چنین، سطح نانولوله‌ها به وسیله‌ی بلورک‌های هیدروکسی آپاتیت به خوبی پوشش داده شده است. بررسی‌های XRD نشان دادند که اندازه‌ی بلورک‌های هیدروکسی آپاتیت سنتز شده در حدود nm50 می‌باشد که TEM نیز این نتیجه را تایید کرد و تجزیه‌ی حرارتی DSC شروع پدیده‌ی بلوری شدن بلورهای هیدروکسی آپاتیت را به دلیل وجود نانولوله‌های کربنی در دمای پایین‌تر اثبات کرد.    تفاصيل المقالة