مقاله کامل اثر تابش گاما و نوترون بر روی برخی خواص فیزیکی نانوکامپوزیت هایی با پایه نقره پلیمر

بسمه تعالي
تاريخ : ……………………
معاونت آموزشي شماره : …………………..
مديريت تحصيلات تكميلي پيوست : ………………….
فرم پيشنهادي پايان نامه‌هاي دوره‌هاي تحصيلات تكميلي
دانشكده :علوم پایه گروه : فیزیک
1 – عنوان پايان نامه
عنوان به فارسي :
اثر تابش گاما و نوترون بر روی برخی خواص فیزیکی نانوکامپوزیت هایی با پایه نقره-پلیمر
عنوان به انگليسي:
Influence of gamma and neutron radiation on some physical properties of Silver-Polymer based nanocomposites
2 – مشخصات اساتيد راهنما و مشاور :
3 – مشخصات دانشجو :
4 – نيمسال اخذ واحد پايان نامه :نیمسال اول
سال تحصيلي : 91-92
تعداد واحدپايان نامه :6
5 – اطلاعات مربوط به موضوع پايان نامه :
الف – تعريف مسئله و فرضيات :
به دلیل کاربردهای صنعتی , تکنولوژیکی و زیست محیطی ترکیبات نقره , امروزه به تهیه و بهبود خواص این ترکیبها , توجه بسیار زیادی از طرف دانشمندان در حوزه های مختلف می شود.همچنین روشهای زیادی نیز برای تغییر , تنظیم و بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی ترکیب های نقره توسعه یافته است. در این میان به نظر می رسد بررسی اثرهای تابش ذره ای و الکترومغناطیسی با انرژی های بالا برروی این ترکیب ها , هم از لحاظ نوع اثر و هم از لحاظ میزان کنترل تنظیم پذیری خواص مورد نظر منحصر به فرد باشد.به همین دلیل مساله ای با عنوان یاد شده طرح می شود که اثر تابش نوترون و گاما بررسی نانوکامپوزیتها بر پایه ی نقره در این پروپوزال مورد بررسی قرار گرفته و در مورد نتایج فیزیکی حاصل بحث می شود.
فرضیات:انتظار می رود که با تاثیر اشعه گاما وتابش نوترون بر روی نانو کامپوزیت نقره-پلیمر و ایجاد نقص های شبکه ای , تولید رادیکالهای ازاد, اندازه و غلظت نانو ذرات نقره دستخوش تغییر شود. این تغییرات می تواند ناشی از تغییررفتار فیزیکی
ذرات نانو بعد از تاثیرتابشها باشد. فرض بر این است که این تاثیرات با بررسی خواص اپتیکی و فیزیکی ذرات قابل توجیه باشد.
ب- هدف و ضرورت تحقيق :
هدف از این پروژه بررسی تغییرات فیزیکی به وجود آمده بر روی نانو کامپوزیت های پلیمری بر پایه ی نقره در راستای تابش گاما و نوترون و در نهایت مقایسه ی نتایج به دست آمده با نتایج گزارش شده است.
ج-پيشينه تحقيق :
1- پویسو و همکاران با بررسی تغییرات نانو کامپوزیت Ag/PVP (نقره/پلی وینیل پیرولیدون) توسط پرتو گاما نشان دادند که موقعیت پیک پلاسمون های سطحی اندازه ی ذرات نقره را نشان می دهد که در حدود ۳۲ نانومتر است. دز پایین اشعه ی گاما (10Gy) بیشترین تغییرات خواصی نانو کامپوزیت را موجب می شود.[Puiso & et.al, 2011].
2-ریشی پال چاهال وهمکاران با تحقیق تاثیر پرتو ماورای بنفش بر ویژگی های ساختاری نانو کامپوزیت Ag/PVP پی بردند که با افزایش زمان تابش دهی غلطت نانو ذرات نقره افزایش می یابد.
[Rishipal chahal & et.al,2011]
۳-کاکارویک پوپوویک و همکاران با استفاده از تکنولوژی تابشی بر روی نانوکامپوزیت نقره/هیدروژل برای کاربرد در پزشکی به این نتیجه رسیدند که تابش گاما مناسب برای تولید نانو ذرات نقره در ماتریس هیدروژل توسط محصولات رادیولیتیک آب است.و آنالیز پراش پرتو X تایید کننده ی ساختار fcc نانو ذرات نقره می باشد.
[Kacarevic-Popovic & et.al 2010]
4-پن و همکاران با تحقیق تاثیر پرتو گاما بر روی فیلم کامپوزیت Ag/SiO2 و خواص جذب اپتیکی گزارش کردند که جابجایی به سمت طول موج های قرمز در طیف جذبی سایز ذرات را به خوبی نشان می دهد و جابجایی به سمت طول موج های آبی بر هم کنش قوی تر بین ذرات نقره و ماتریس SiO2 را نشان می دهد.
[Pan & et.al 2003]
5-کلایتون و همکاران با بررسی تاثیر تابش گاما بر روی انتقال حرارت شیشه ای و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت PMMA/Soot نشان دادند که نانوکامپوزیتهای 0.5% ,0.25% PMMA/Soot در مقایسه با
PMMA خالص مقاومت بیشتری از خود در مقابل تابش نشان می دهند.در حالیکه 1% PMMA/Soot به علت تراکم بیشترذرات Soot افزایش سختی تابشی از خود نشان نمی دهد. [Klaiton & et.al 2004]
6-رضایی و همکاران با تحقیق بر روی خواص اپتیکی سولفید کادمیم-پلیمر با استفاده از روش SILAR و حرارت دهی و تابش دهی به وسیله ی پرتو گاما نشان دادند که جابجایی به طرف طول موجهای آبی در شکاف انرژی و تصاویر SEM تایید کننده ی تشکیل نانوذرات کادمیم در پلیمر ماتریس است.
تا جایی که اطلاع داریم در سطح ملی و بین المللی، با این عنوان پروپوزال و هدف ارائه شده کار پژوهشی انجام نشده است.
روش اجراي طرح :
در این طرح ابتدا تهیه ی کامپوزیتها و نانوکامپوزیتها ی پلیمری بر پایه ی نقره مد نظر است, به کمک روشهای کلوئیدی و یونی نانوکامپوزیت های نقره –پلیمر به صورت فیلم ساخته شده و در نهایت در معرض چشمه ی گامای سزیم با انرژی 662keV و چشمه ی نوترون آمرسیوم بریلیوم با قدرت 5Ci , در زمان ها با فواصل مختلف قرار گرفته و برخی خواص فیزیکی آن ها مورد بررسی قرار می گیرند. لازم به ذکر است که نوترون ها در این پروژه حرارتی شده و پس به نمونه ها برخورد خواهند کرد.نمونه های تابش داده شده ی مختلف هم از لحاظ ریخت شناسی , هم ساختاری و هم اپتیکی مورد مقایسه, بررسی و بحث قرار خواهند گرفت.تکنیک های پراش پرتو ایکس(XRD) , میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) , طیف سنجی مرئی-فرابنفش UV-VIS و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز FTIR برای بررسی و مشخصه یابی برخی خواص فیزیکی در این پروژه مد نظر هستند.
ه- منابع مورد استفاده :
[1] Z.Kacarevic-Popovic & et.al, On the use of radiation technology for nanoscale engineering of Silver/Hydrogel based nanocomposites for potential biomedical application ,The Open Conference Proceedings Journal, 2010, 1, 200-206.
[2] R.Chahal & et.al, Effect of ultraviolet irradiation on the optical and structural characteristics of in-situ prepared PVP-Ag nanocomposites, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures , Vol. 6, No 1, January-March 2011, p. 299- 306.
[3] A.L. Pan & et.al, Gamma-irradiation-induced Ag/SiO2 composite films and their optical absorption properties, Materials Research Bulletin 38 (2003) 789–796.
[4] M. Clayton & et.al, Gamma radiation effects on the glass transition
Temperature and Mechanical Properties of PMMA/soot nanocomposites, Polymer Bulletin 52, 259-266 (2004).
[5] L. I. Ivanov and Yu. M. Platov, radiation physics of metals and its applications, Cambridge international science publishing, (2004).
[6] S. K. Sahoo & et.al, Characterization of γ- and α-Fe2O3 nano powders synthesized by emulsion precipitation-calcination route and rheological behaviour of α-Fe2O3, International Journal of Engineering, Science and Technology, Vol. 2, No. 8, 2010, pp. 118-126.
[7] G. A. El-Shobaky & et.al, Effect of gamma-irradiation on surface and catalytic properties of nanocrystalline CuO, NiO and Fe2O3 supported on alumina, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol. 275, No.3 (2008) 487–495.
[8] D. Rezaei-Ochbelagh & et.al, Effect of thermal annealing and gamma irradiation onthe optical properties of CdS-polymer nanocomposites, Optoelectronics and advanced materials-RC, Vol. 4, No. 6, June 2010, p. 881 – 883.
[9] E. M. Yoshimura &et.al, Gamma irradiated soda lime silicate glasses of different origin: Isothermal light emission, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 191 (2002) 375–378.
[10] S. Seino &et.al, Gamma-ray irradiation effect on aqueousphenol solutions dispersing TiO2 or Al2O3 nanoparticles, Rev.Adv.Mater.Sci. 4 (2003).
و- وسائل و ابزار مورد نياز براي انجام طرح :
۱-چشمه ی نوترون امرسیوم بریلیوم با قدرت 5Ci
۲-چشمه ی گامای 137Cs
۳-منبع تولید کننده ی امواج فراصوت
۴-دستگاه اسپکتروسکوپی امواج فراصوت
۵- دستگاه اسپکتروسکوپی FTIR
۶-میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM
۷-دستگاه پراش پرتو ایکس XRD

فایل : 6 صفحه

فرمت : Word