جستجو در مقالات منتشر شده
۱۰ نتیجه برای نانولوله‌های کربنی
الهام کریمی، فاطمه یزدیان، بهنام راسخ، عباس اخوان‌سپهی، حمید راشدی، محمدحسن شیخها، بی‌بی‌فاطمه حقیرالسادات، اشرف‌السادات حاتمیان،
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: امروزه نفت خام یکی از منابع اصلی انرژی است. سوختن ترکیبات حاوی گوگرد در سوخت‌های فسیلی منجر به تولید اکسیدسولفور می‌شود که اثرات زیان‌باری برای سلامت و محیط زیست دارد. در حال حاضر روش رایج برای حذف گوگرد، گوگردزدایی شیمیایی است. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی اصلاح‌شده به‌عنوان نانوجاذب در بهبود فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس IGTS۸ بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر نانوذرات به روش شیمیایی هم‌رسوبی سنتز و نانولوله‌های کربنی ابتدا کربوکسیله شدند. نانولوله‌های کربنی چندلایه با ترکیب سولفوریک‌اسید ۹۵% و نیتریک‌اسید ۵۲% (نسبت حجمی ۳:۱) مخلوط و سپس با پلی‌اتیلن‌گلیکول اصلاح شدند. مشخصه‌یابی نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، پراش پرتو ایکس، سنجش خواص مغناطیسی، آنالیز قوس رامان و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه صورت پذیرفت.
یافته‌ها: سایز نانوذرات ۷ تا ۸نانومتر تخمین زده شد و نانولوله‌های کربنی اصلاح‌شده بیشترین حلالیت را در آب دیونیزه داشتند. آنها تا دو هفته پایداری نشان دادند. میزان رشد باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی نسبت به عدم حضور آنها افزایش ۴۰% و ۸% و همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولوله‌های کربنی افزایش قابل توجهی نسبت به عدم حضور آنها نشان داد.
نتیجه‌گیری: ساختارهای نانویی با جذب سطحی ترکیبات گوگردی دسترس‌پذیری آنها را برای باکتری افزایش می‌دهند.
ابوالفضل میرزاپور ارمکی، بیژن رنجبر،
دوره ۹، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: رویکرد کنترلی در خودآرایی مولکولی، روش پایین به بالای مطلوبی را ایجاد کرده است که به‌منظور طراحی و ساخت سامانه‌ها و الگو‌های مورد نظر با کارآیی‌ها و قابلیت‌های ویژه مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف پژوهش حاضر، طراحی و ساخت ابرشبکه‌های نانویی خودآرایی‌شده نانولوله‌های کربنی از طریق توالی‌های DNA خودتکمیل‌شونده و مطالعه طیف‌سنجی آن بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر، توالی الیگونوکلئوتید چسبنده که در یک انتهای خود به گروه‌های آمین متصل شده‌اند، از طریق اتصال‌های کووالان به گروه‌های کربوکسیل موجود در ابتدا و انتهای نانولوله‌های کربنی متصل شدند. در ادامه توالی الیگونوکلئوتیدی اتصال‌دهنده، این سامانه‌ها را به‌صورت شبکه‌هایی درهم‌تنیده به یکدیگر متصل نمود. پس از تهیه این نانوساختارهای شبکه‌ای، خواص بیوفیزیک آنها از طریق مطالعات طیف‌سنجی نوری (UV-vis) و طیف‌سنجی پلاریمتری دورنگ‌نمایی دورانی مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: پیک جذبی اختصاصی در طیف UV-Vis افزایش یافت و پیک اختصاصی توالی‌های DNA در روش دورنگ‌نمایی دورانی با اتصال توالی‌های DNA چسبنده به نانولوله کربنی ظاهر شد.
نتیجه‌گیری: پس از اضافه‌شدن توالی‌های اتصال‌دهنده به واحد‌های سازنده، نانولوله‌های کربنی به شکل شبکه‌ای پیچیده در می‌آیند. تشکیل نانوساختارهای شبکه‌ای ساخته‌شده از نانولوله‌های کربنی از طریق جفت‌شدگی توالی‌های الیگونوکلئوتید جفت‌شونده به‌صورت کاملاً واضح در طیف‌های UV-vis نانوشبکه‌ها قابل مشاهده است.
دوره ۱۴، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق رفتار ارتعاشی پوسته¬ی مخروطی ناقص تقویت شده با نانولوله¬های کربنی تک جداره با توزیع یکنواخت (UD) و مستقر بر بستر الاستیک (پسترناک)، بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر برشی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تاثیر خواص مکانیکی نانولوله¬ها بر سازه ی مذکوراز قانون مخلوط¬ها استفاده شده است. برای فرمولبندی مسئله در ابتدا بر اساس میدان تغییر مکان در تئوری مرتبه اول و با استفاده از روابط کرنش تغییر مکان، مولفه های کرنش در مختصات منحنی الخط نوشته شده و پس از ساده سازی در مختصات مخروطی و با استفاده از قوانین هوک تنشها محاسبه شده اند. در مرحله ی بعد با تشکیل تابع انرژی پتانسیل کل سیستم و با در نظر گرفتن توابع مناسب برای تغییر مکانها با توجه به شرایط مرزی پوسته، با اعمال روش ریتز، فرکانس¬های پوسته¬ی مخروطی تقویت شده بدست آمده¬اند. در پایان اثر کسر حجمی نانولوله¬های کربنی، نسبت ضخامت به شعاع مخروط، ثابت¬های بستر الاستیک و پارامترهای دیگر بر روی فرکانس¬های طبیعی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین صحت نتایج با دیگر مقالات موجود در این زمینه مقایسه و از نحوه ی حل مسئله اطمینان کافی حاصل شده است.
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مطالعه، رفتار انتقال حرارت جابجایی اجباری و افت فشار نانوسیال نانولوله‌های کربنی چند جداره بر پایه آب دیونیزه در حال جریان از طریق لوله مدور افقی تحت شرایط مرزی بار حرارتی دیواره ثابت به‌صورت تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به همین منظور، ابتدا سوسپانسیون آبی همگن نانولوله‌های کربنی به کمک فعال‌کننده سطحی صمغ عربی در غلظت‌های ۰۵/۰، ۱/۰ و ۲/۰% وزنی تهیه شده است. سپس، نانوسیال‌های فوق‌الذکر در رژیم جریان آرام و گستره اعداد رینولدز ۸۰۰ تا ۲۰۰۰ در دستگاه بار حرارتی ثابت مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با افزودن مقدار بسیار کمی از نانولوله‌های کربنی به آب، ضریب انتقال حرارت جابجایی به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش غلظت نانولوله‌های کربنی و عدد رینولدز، ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش می‌یابد. با این حال، تأثیر افزایش غلظت نانولوله‌های کربنی نسبت به افزایش عدد رینولدز بیشتر بوده است. علاوه بر این، داده‌های افت فشار در غلظت‌ها و اعداد رینولدز مختلف بررسی شده است. در غلظت‌های پایین نانولوله‌های کربنی، مقدار افت فشار در نانوسیالات محتوی نانولوله‌های کربنی و سیالات پایه تقریباً برابر شده است و اختلاف بین آنها قابل چشم‌پوشی است. در نتیجه توان اضافی برای پمپ نانوسیال نانولوله کربنی/ آب در غلظت‌های پایین مورد نیاز نیست. بیشترین میزان افزایش ضریب انتقال حرارت ۸/۴۲% بوده است که در رینولدز ۲۰۲۷ و غلظت ۲/۰% وزنی رخ داده است.
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تحلیل پایداری دینامیکی نانولوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه روی بستر الاستیک تحت بار ترکیبی استاتیکی و متناوب دینامیکی محوری با استفاده از روش-های فلوکت-لیاپانوف و روش دامنه محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور با در نظر گرفتن حضور نیروهای وندروالسی بین لایه‌ها و استفاده از مدل تیر اویلر-برنولی، معادلات حاکم بر رفتار دینامیکی نانولوله‌های کربنی دولایه استخراج شده است. سپس با به‌کارگیری از روش گالرکین به همراه توابع شکل مثلثاتی، معادلات پاره‌ای استخراج‌شده برای نانولوله‌های کربنی با تکیه‌گاه ساده به معادلات دیفرانسیل معمولی با فرم معادلات متیو-هیل تبدیل شد. در ادامه با حل معادلات حاکم با استفاده از روش فلوکت-لیاپانوف به همراه روش انتگرال‌گیری عددی رانگ-کوتا با ضرایب گیل اثرات پارامترهایی شامل تعداد لایه، ضریب بستر الاستیک، فرکانس تحریک و ترکیب فرکانس‌های تحریک بر ناپایداری نانولوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه مورد تحلیل قرار گرفت. با مقایسه نتایج پیش‌بینی شده از روش فلوکت-لیاپانوف در تعیین نواحی پایدار و ناپایدار با نتایج روش تحلیل دامنه محدود تطابق بسیار خوبی مشاهده شد. نتایج حاصل از تحلیل ناپایداری دینامیکی نانوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه نشان می-دهد که با افزایش تعداد لایه‌ها، طول نانولوله و ضریب بستر الاستیک سیستم به سمت پایداری بیشتر میل می‌کند. همچنین با افزایش فرکانس تحریک ناپایداری سیستم افزایش می‌یابد.
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
در سال های اخیر، به منظور کاهش مصرف انرژی و آلودگی محیطی، کاهش وزن اجزاء در صنایع مختلفی مانند اتومبیل سازی، حمل و نقل و هوا فضا، توجهات بسیاری را به خود اختصاص داده است. بنابراین کامپوزیت های زمینه آلومینیمی تقویت شده با ذرات آلومینا و نانوتیوب کربنی به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، جهت کاربرد در همچون صنایعی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، نانو کامپوزیت Al/CNT-Al۲O۳ با استفاده از ۶ پاس فرآیند اتصال نورد انباشتی(ARB) تولید گردید. برای تولید این نانوکامپوزیت، از مخلوط نانولوله‌های کربنی چند جداره (۱ درصد وزنی) و آلومینا (۲ درصد وزنی) آسیای گلوله‌ی شده به عنوان تقویت کننده استفاده شد. تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت در پاس‌های مختلف فرآیند اتصال نورد انباشتی مورد بحث و بررسی قرارگرفت. تصاویر میکروسکپ الکترونی بهبود پراکنش تقویت کننده‌ها را با افزایش تعداد پاس‌های نورد نشان می‌دهد. نتایج حاصل از آزمون پراش اشعه ایکس نشان دهنده‌ی کاهش اندازه‌ی دانه‌ها با افزایش تعداد پاس‌های نورد می باشد به گونه‌ای که اندازه‌ی دانه زمینه‌ی از ۷۷ نانومتر برای آلومینیم در پاس ۱۱ به ۵۳,۳ نانومتر برای کامپوزیت در پاس ۶ رسید. خواص مکانیکی کامپوزیت بهبود قابل توجهی یافت به گونه‌ای که نتایج افزایش ۵.۹ و ۳ برابری استحکام کششی و سختی نانوکامپوزیت نورد شده بعد از ۶ پاس نسبت به آلومینیوم آنیل شده را تایید کردند.
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
نیرو و زمان بحرانی دو پارامتر خروجی مهم در نانومنیپولیشن ذرات مختلف هستند. پارامترهای ورودی مختلفی بر نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن اثرگذار بوده که پارامترهای ابعادی و سرعت را می‌توان مهم‌ترین آنها دانست. برای محاسبه دقیق نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن نیاز به تحلیل دقیق میزان اثرگذاری پارامترهای مختلف ورودی است. یکی از روش‌های نوین در تحلیل حساسیت اثرگذاری پارامترهای ورودی بر مسایل، روش‌های تحلیل حساسیت آماری هستند که یکی از دقیق‌ترین این روش‌ها، روش سوبل است. پیش از این تحقیقاتی در رابطه با اثرگذاری پارامترهای مختلف بر منیپولیشن دوبعدی صورت پذیرفته است. در این مقاله برای نخستین بار با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل اثر پارامترهای ابعادی مختلف شامل ۹ پارامتر طول تیرک، عرض تیرک، ضخامت تیرک، ارتفاع سوزن، سرعت در راستای محورهای x و y، شعاع ذره، شعاع نوک سوزن و طول ذره بر ۸ پارامتر خروجی شامل نیروی بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y و زمان بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y و غلتش حول محور y در منیپولیشن سه‌بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج کلی به‌دست‌آمده بیانگر این است که پارامترهای ضخامت تیرک و طول تیرک اثرگذارترین پارامترها بر نیروهای بحرانی و پارامترهای ارتفاع سوزن و ضخامت تیرک اثرگذارترین پارامترها بر زمان‌های بحرانی هستند.
دوره ۱۹، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۸ )
چکیده
نانولوله‌های کربنی به‌دلیل خواص منحصربه‌فرد به‌عنوان فاز تقویت‌کننده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. در این مقاله تاثیر نانولوله‌های کربنی چنددیواره برجذب آب و عمر خستگی پلی‌متیل‌متاکریلات مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بدین منظور ابتدا نانوکامپوزیت‌هایی بر پایه پلی‌متیل‌متاکریلات حاوی نانولوله‌های کربنی چنددیواره صفر تا ۱/۵درصد وزنی به‌روش اکسترودر دوپیچه و قالب‌گیری تزریقی تولید می‌شوند. ساختار نانوکامپوزیت‌های تولیدشده با استفاده از میکروسکوپ گسیل میدانی بررسی می‌شود. بررسی تصاویر میکروسکوپی حاکی از آن بوده که نانولوله‌های کربنی به‌خوبی در زمینه پلیمر پخش شده‌اند. آزمون خستگی برای هر یک از نمونه‌ها در تحت شرایط یکسان انجام گرفت. طبق نتایج آزمون، عمر خستگی نانوکامپوریت حاوی ۰/۵% از نانولوله‌های کربنی چنددیواره نسبت به پلیمر پایه بهبود یافت. همچنین براساس نتایج آزمون جذب آب حضور نانولوله‌های کربنی چنددیواره در زمینه پلیمری باعث کاهش جذب آب در نمونه‌های نانوکامپوزیتی شد.
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
در مقاله حاضر نانوکامپوزیت‌های چندلایه با استفاده از ورق‌های آلومینیوم- مس (با دو ضخامت ۰/۱ و ۰/۳میلی‌متر) و نانولوله‌های کربنی از طریق فرآیند نورد تجمعی تهیه شدند. فرآیند نورد تجمعی برای تولید نمونه‌های نانوکامپوزیتی تا پنج سیکل ادامه یافت. سپس آزمون‌های بررسی ساختار، سختی، کشش و اندازه‌گیری هدایت الکتریکی به منظور ارزیابی خصوصیات نمونه‌ها انجام پذیرفت. گلویی‌شدن و شکست دو سازوکار مهم در ارتباط با نحوه توزیع فلز مس در زمینه آلومینیم حین نورد تشخیص داده شدند. همچنین افزایش تعداد پاس‌ها ضمن بهبود پیوند لایه‌ها موجب از هم‌پاشیدن خوشه‌های نانولوله‌های‌کربنی و بهبود توزیع آنها در ساختار می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که مقدار سختی آلومینیوم با افزایش ضخامت لایه مس برای کامپوزیت بدون نانولوله‌کربنی و نانوکامپوزیت محتوی نانولوله‌کربنی به ترتیب حدود ۳۰ و ۳۲% به ازای اعمال پنج پاس، افزایش یافته است. بیشترین میزان سختی، معادل ۱۴۷ویکرز، متعلق به نمونه حاوی نانولوله‌کربنی و تهیه‌شده از ورق مس با ضخامت ۰/۳میلی‌متر و پس از اعمال پنج پاس نورد است (۴۴۶% افزایش در مقایسه با آلومینیم). نتایج آزمون استحکام‌سنجی تاثیر ضخامت لایه مسی و نانولوله‌های کربنی را در افزایش استحکام تا پاس چهارم تایید می‌کند. بیشترین استحکام و تغییر طول تا شکست مربوط به نمونه نانوکامپوزیت چندلایه آلومینیم- مس- نانولوله‌کربنی در پاس چهارم است. همچنین نتایج آزمون‌ها مشخص می‌سازد که افزودن مس و نانولوله‌های کربنی به طور همزمان می‌تواند موجب افزایش استحکام و هدایت الکتریکی کامپوزیت‌های مورد مطالعه شود.
دوره ۲۳، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۸ )
چکیده
اهداف: در سال‌های اخیر نانولوله‌های کربنی به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده‌اند. در مطالعه حاضر، نانولوله‌های کربنی با استفاده از PEI پوشش داده شدند. سپس توانایی آنها برای انتقال ژن به سلول‌های باکتری اشریشیاکلی ارزیابی شد.
مواد و روش‌ها: نانوذرات نانولوله- PEI از طریق برهمکنش بین گروه‌های آمین موجود در PEI با گروه‌های کربوکسیل نانولوله‌ها سنتز شدند. به‌منظور تهیه سازه ژنی مناسب برای انتقال به باکتری E. coli ژن Gus A از وکتور pBI۱۲۱ به وکتور PUC-۱۸ انتقال یافت (pUC-Gus). سپس کمپلکس‌های نانولوله- PEI- DNA با ترکیب نسبت‌های متفاوت وزنی (درصد وزنی/وزنی) از نانوذرات نانولوله- PEI (۰/۵، ۱ و ۲) با مقدار ثابت از وکتور pUC-Gus تهیه شدند و توسط ژل آگارز مورد بررسی قرار گرفتند. به‌منظور ترانسفورماسیون باکتری E. coli، مقدار مناسبی از کمپلکس نانولوله- PEI- DNA به باکتری‌های E. coli اضافه شد. سپس به مدت ۷ ساعت در دمای °C۳۷ شیک شدند. بازده ترانسفورماسیون باکتری‌ها از طریق شمارش کلنی و با استفاده از محیط LB جامد حاوی آنتی‌بیوتیک آمپی‌سیلین بررسی شد. علاوه بر این از رنگ‌آمیزی Gus به‌منظور تایید عملکرد پلاسمید ترانسفورم‌شده استفاده شد. تعیین سمیت نانولوله- PEI با استفاده از روش MTT و در بازه‌های زمانی ۶، ۲۴ و ۷۲ ساعت با غلظت‌های مختلف ۱۰، ۱۰۰ و ۵۰۰میکروگرم بر میلی‌لیتر مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نانوذرات نانولوله- PEI با موفقیت سنتز شدند. نانولوله‌های کربنی کاتیونی از قابلیت بالایی برای محافظت از DNA در برابر آسیب‌های ناشی از آنزیم‌های برشی برخوردار بودند. با افزایش غلظت نانوذرات نانولوله- PEI و همچنین مدت زمان انکوباسیون، درصد زنده‌مانی باکتری‌ها کاهش یافت. نتایج حاصل از الکتروفورز ژل آگارز از پلاسمید استخراج‌شده از باکتری‌های ترانسفورم‌شده پس از برش توسط آنزیم EcoRΙ نشان داد که پلاسمید pUC-Gus با موفقیت توسط نانوذرات نانولوله- PEI به سلول‌های باکتری E. coli انتقال یافته‌اند.
نتیجه‌گیری: نانولوله‌های کربنی کاتیونی توانایی بالایی در انتقال ژن به باکتری E. coli دارند.
