فریت‌های نرم، مواد مغناطیسی با ساختار اسپینل هستند که دارا بودن خواص بارزی چون مقاومت الکتریکی بسیار بالا، تلفات هیسترزیس ناچیز و تراوایی بالا، این مواد را جهت استفاده در کاربردهای الکترونیکی و پزشکی بسیار مناسب ساخته است. در این پژوهش، نانوپودر فریت نرم با فرمول MFe2O4 که در آن M=Zn, Ni, Cu, Mn است، به روش سل-ژل احتراقی ساخته شد. از نیترات فلزات به‌ عنوان مواد اولیه و از اسید سیتریک، اوره و گلایسین به ‌عنوان سوخت استفاده شد. آنالیز فازی با استفاده از پراش اشعه ایکس انجام شد و جهت تایید نتایج XRD و همچنین بررسی روند کار آنالیز FT-IR روی ترکیب اولیه انجام شد. خواص مغناطیسی و جذب موج رادار پودرها توسط دستگاه‌های مغناطیس‌سنج ارتعاشی VSM و آنالیز بردار شبکه VNA اندازه‌گیری شد. در نهایت جهت بررسی ریزساختار از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM و برای بررسی مورفولوژی و توزیع اندازه نانوذرات از آنالیز TEM استفاده شد. اندازه بلورک‌های پودرهای ساخته‌ شده حدودا بین 22 تا nm 81 است. نتایج نشان داد بهترین خواص مغناطیسی مربوط به نمونه Ni0.6Zn0.4Fe2O4 با مغناطش اشباع emu/g 73 است. Manuscript profile

با کنترل شرایط سنتز می‌توان به ذرات هماتیت با شکل‌‌های هندسی مختلف و در نتیجه خواص نوری و مغناطیسی متفاوتی دست یافت. در این پژوهش، از روش هیدروترمال به دلیل پتانسیل بالای آن برای سنتز طیف گسترده‌‌ای از ذرات با شکل‌ها و اندازه‌‌های متفاوت، برای سنتز ذرات هماتیت استفاده شد. در این تحقیق بدون استفاده از حلال‌‌های آلی رایج و بر خلاف اکثر تحقیقات پیشین که بر روی خواص مغناطیسی هماتیت متمرکز بوده، به کنترل شکل ذرات هماتیت و سنتز این ذرات به شکل نانو‌‌صفحه جهت افزایش خواص رنگی این ماده در نور مرئی پرداخته شده است. نمونه‌‌ها در دمای 180 و 250 درجه سانتی‌‌گراد و pH برابر 5، 7 و 11 سنتز شدند. ترکیب فازی، شکل ذرات و خواص نوری ذرات حاصل با استفاده از روش‌ها‌‌ی XRD، SEM، FTIR و DRS مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش pH، رنگ پودر هماتیت حاصل به دلیل کوچک‌‌تر شدن اندازه ذرات و در نتیجه جذب نور بیش‌‌‌‌تر تیره‌‌تر شد. تصاویر SEM مشخص کرد با افزایش pH تمایل به صفحه‌‌ای شدن ذرات هماتیت کاهش و با کاهش pH تمایل به صفحه‌‌‌ای شدن ذرات افزایش یافت. افزایش دما تمایل به پولکی شدن را کاهش داد و باعث کروی‌‌تر شدن شکل ذرات هماتیت شد و با کاهش اندازه ذرات، جذب نور بیشتر شده و رنگ ذرات تیره‌‌تر شد. Manuscript profile

ابزارهای فوتوولتائیک سنتی برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی دارای مشکلاتی از جمله هزینه‌های بالا ساخت و نصب هستند، لذا در حال حاضر تمرکز بیش‌تر بر نسل جدید سلول‌های خورشیدی از جمله کاشی خورشیدی با بازدهی بالاتر و هزینه‌های قابل‌قبول‌تر است. با توجه به ظهور نانولایه‌ها و همچنین پیشرفت‌های گسترده‌ صورت گرفته در انتخاب مواد اولیه و دستگاه‌های اعمال این نوع لایه‌ها، در مطالعه جاری آماده‌سازی و دستیابی به شرایط بهینه لایه اصلی کاشی خورشیدی مدنظر قرار گرفته است. بهترین نمونه شامل جوهر فیلم لایه جاذب از ترکیب CZTS و ساخته شده با روش سولوترمال در دمای ºC 550 حاصل شد. با استفاده از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنج رامان (Raman)، به مطالعات فازی نمونه‌های سنتز شده و همچنین شناسایی گروه‌های عاملی موجود در ترکیبات پرداخته شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی عبوری (FESEM) برای بررسیریخت‌شناسی سطح و همچنین ریزساختار جوهرهای تهیه شده و برای آنالیز طیف جذبی فرابنفش- مرئی از اسپکتروفوتومتر (UV- Vis Spectrophotometer) استفاده شد. تحلیل XRD ساختار کسیتریت خالص و همچنین وجود فازهای ثانویه در برخی نمونه‌ها را نشان می‌دهد و نتایج مشابه حضور فاز خالص کسیتریت و انواع فازهای ثانویه نانوذرات CZTSبا نتایج رامان تشخیص و تأیید شده است. در بررسی‌های مذکور نمونه سنتز شده در دمای ºC550 دارای ساختار بلوری کسیتریت با شدت پیک‌های مناسب به‌عنوان مناسب‌ترین نمونه منتخب شد. میکروسکوپ FESEMنشان می‌دهد که کلیه نمونه نانو ذرات CZTS دارای شکل گلبرگ مانند داشته به‌طوری‌که با افزایش دما شکل گلبرگ‌ها خمیده می‌شوند و درنهایت بهترین شرایط همگن بودن ذرات ریخت‌شناسی نمونه در دمای ºC550 مشاهده شد. همچنین بر اساس نتایج شاخص EDSنمونه‌ای که در آن بیشترین درصد وزنی عنصر مس و کمترین درصد وزنی عنصر گوگرد را دارا باشد، از نظر کاربرد در ساختارهایی سلول خورشیدی اولویت داشته که چنین مشخصاتی در نمونه سنتز شده در دمای ºC550 نشان داده شده است. نتایج UV-Visنشان داد که باند شکاف اپتیکی نانوذرات CZTSدر بهترین نمونه عدد eV49/1 است. در مجموع نتایج بررسی‌ها در این پژوهش گویای مناسب بودن روش سنتز سولوترمال و همچنین تأثیرگذاری دما بر مشخصات نهایی فیلم نازک از جمله نوع ساختار، ریخت‌شناسی، درصد عبور و انرژی شکاف باندرا نمایش دادند. Manuscript profile

در این پژوهش رفتار رئولوژی دوغاب‌های کاربید سیلیسیم تهیه شده به روش ریخته‌گری ژلی و تاثیر این رفتار بر خواص مکانیکی نمونه‌های سینتر شده بررسی شد. بهینه‌سازی رفتار رئولوژی دوغاب کاربید سیلیسیم، موجب تهیه دوغاب پایدار و شکل‌گیری هر چه بهتر بدنه‌های کاربید سیلیسیم شد. برای رسیدن به این هدف از تترا‌متیل آمـونیوم هیدورکسید به عنوان پراکنده‌ساز، آکریلامید به عنوان مونومر، متیلن بیس اکریلامید به عنوان اتصال دهنده عرضی، پرسولفات آمونیوم به عنوان آغازگر و تترامتیل اتیلن دی آمین به عنوان کاتالیست استفاده شد. به منظور کنترل pH نیز از سود سوزآور استفاده شد. برای این کار دوغاب‌هایی از محلول مونومر آکریلامید و 45 درصد حجمی جامد پودر کاربید سیلیسیم با مقادیر مختلف پراکنده‌ساز (0، 2/0، 4/0، 6/0، 8/0 و 1 درصد وزنی بر اساس وزن کاربید سیلیسیم) تهیه شد. نتایج نشان داد که برای رسیدن به یک دوغاب با گرانروی مناسب به ۴/0 درصد وزنی پراکنده ساز تترا‌متیل آمـونیوم هیدورکسید، pH برابر 5/10 و ۲۴ ساعت زمان برای مخلوط‌سازی نیاز است. در این دوغاب‌ها سازوکار دافعه الکترواستریکی باعث پایداری دوغاب‌ها شده و اضافه کردن مونومر اکریلآمید باعث کاهش گرانروی شد. نتایج نشان داد که در نسبت بهینه اتصال دهنده متیلن بیس اکریلامید به مونومر برابر 1 به 5/17 بیش‌ترین استحکام خام حاصل شد. بدنه‌های ریخته‌گری ژل شده حاصل دارای استحکام خمشی MPA231 بودند. Manuscript profile