• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    بررسی اثر میدان الکتریکی و دما بر روی سینتیک و دینامیک رشد نانوذرات سیلیکای تولیدشده در شعله
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1394
    زبان : Persian
    شماره سند : 13906
    موضوع :شیمی گرایش شیمیفیزیک
    پژوهشگر : فرهاد قلمی
    توصیفگر لاتین : Nanosilica ? Chemical kinetics ? Growth dynmics ? Electric field
    توصیفگر فارسی : نانوسیلیکا ◄ سینتیک شیمیایی ◄ دینامیک رشد ◄ میدان الکتریکی
    دانشکده : دانشکده شیمی، گروه شیمیفیزیک
    مقطع : کارشناسی ‌ارشد

    استاد راهنما : حسن سبزیان
    استاد مشاور : محسن خسروی
    سال دفاع : 1394
    شماره رکورد : 13906
    شماره راهنما : CHE2 566
    فهرست : فهرست
    عنوان صفحه
    فصل اول: مقدمه
    1-1 سیلیسیوم 1
    1-2 ترکیبات سیلیسیوم 4
    1-2-1 سیلیکا (سیلیسیوم دی‌اکساید SiO2 4
    1-2-2 سیلیکاژل 4
    1-2-3 آئروژل 4
    1-2-4 شیشه‌ها 5
    1-2-5 سیلیکات‌ها 5
    1-2-6 آلومینوسیلیکات‌ها 6
    1-2-7 زئولیت‌ها 6
    1-2-8 سرامیک‌ها 6
    1-2-9 سیلیکون‌ها 7
    1-2-10 سیلیکای پنبه‌ای 7
    1-3 سنتز نانوذرات در شعله 8
    1-4 عوامل موثر در تولید نانوذرات در شعله 10
    1-4-1 دمای شعله 10
    1-4-2 مدت زمان ماندگاری ذرات در ناحیه‌ی داغ شعله 10
    1-4-3 مخلوط‌کردن واکنش‌دهنده‌های مولد شعله 10
    1-4-4 پیش‌ماده 10
    1-4-5 غلظت پیش‌ماده 11
    1-4-6 میدان الکترکی خارجی 11
    1-5 میدان الکتریکی 11
    1-6 سینتیک، پویایی و سازوکار شیمیایی 12
    1-7 نفوذ 13
    1-8 نظریه‌ی هسته‌زایی و رشد ذرات و بلورها 15
    1-8-1 لختگی 20
    1-8-2 انباشتگی 24
    1-9 شبیه‌سازی رایانه‌ای تشکیل توده‌ها 24
    1-9-1 انباشته‌شدن محدودشده با نفوذ 24
    1-9-2 انباشته‌شدن پرتابی 27
    1-9-3 انباشته‌شدن محدودشده با واکنش 27
    عنوان صفحه

    1-10 شبیه‌سازی مونت‌کارلو 28
    1-11 پژوهش‌های انجام‌شده بر روی سازوکار سینتیک رشد ذرات سیلیکا 29
    1-12 اهداف پژوهش حاضر 33

    فصل دوم: سازوکار تولید سیلیکای پنبه‌ای، آماده‌سازی و شرایط محاسبات
    2-1 سازوکار سوختن تتراکلروسیلان در شعله‌ی اکسیژن-هیدروژن برای تولید سیلیکای پنبه‌ای 35
    2-1-1 ثابت سرعت واکنش‌های رفت kf 38
    2-1-2 ثابت سرعت واکنش‌های برگشت k_b. 38
    2-1-3 اثر نفوذ بر ثابت سرعت واکنش‌ها 38
    2-1-4 اثر میدان الکتریکی بر روی سرعت واکنش سوختن تتراکلروسیلان در شعله‌ی اکسیژن-هیدروژن 40
    2-2 مدلسازی رشد نانوذرات سیلیکا در محیط شعله 43

    فصل سوم: بررسی اثر دما و میدان الکتریکی بر روی سینتیک و دینامیک رشد نانوذرات سیلیکا تولیدشده در شعله
    3-1 بررسی سینتیکی واکنش سوختن تتراکلروسیلان در شعله‌ی اکسیژن-هیدروژن برای تولید سیلیکای پنبه‌ای بر اساس سازوکار ارائه‌شده در این پژوهش 50
    3-1-1 بررسی اثر دما 50
    3-1-2 بررسی اثر اعمال میدان الکتریکی 53
    3-2 بررسی نتایج مدلسازی فرایند رشد نانوسیلیکا در واکنشگاه شعله 56
    3-3 نتیجه‌گیری 58
    4 پیشنهاد برای پژوهش‌های آینده 67
    مراجع 68
    پیوست‌ها
    پیوست (پ-1): ثابت سرعت واکنش‌های رفت و برگشت سازوکار ارائه‌شده در جدول (2-1) در سه دمای 1600، 2000 و 2200 کلوین.......................................................... .............................................71
    پیوست (پ-2): ثابت سرعت واکنش‌های رفت و برگشت سازوکار ارائه‌شده در جدول (2-1) در سه دمای 1600، 2000 و 2200 کلوین با اعمال اثر نفوذ 72
    پیوست (پ-3): ثابت سرعت واکنش‌های رفت و برگشت سازوکار ارائه‌شده در جدول (2-1) درحضور میدان الکتریکی با قدرت‌های (v/ŵ) 5/0 ، (v/ŵ) 1 و (v/ŵ) 10در دمای 1600 کلوین.. ..73
    عنوان صفحه

    پیوست (پ-4): ثابت سرعت واکنش‌های رفت و برگشت سازوکار ارائه‌شده در جدول (2-1) درحضور میدان الکتریکی با قدرت‌های (v/ŵ) 5/0 ، (v/ŵ) 1 و (v/ŵ) 10 در دمای 2000 کلوین. .75
    پیوست (پ-5): ثابت سرعت واکنش‌های رفت و برگشت سازوکار ارائه‌شده در جدول (2-1) درحضور میدان الکتریکی با قدرت‌های (v/ŵ) 5/0 ، (v/ŵ) 1 و (v/ŵ) 10 در دمای 2200 کلوین. .76





    چکیده :
    چکیده: امروزه از روش شعله به طور گسترده برای تولید تجاری نانوذرات استفاده میشود. یکی از محصولات مهمی که با این روش تولید میشود، سیلیکای پنبه‌ای است. از جمله کاربردهای سیلیکای پنبه‌ای میتوان به پرکننده‌ در تایر ماشین‌ها، استفاده در تولید خمیردندان به عنوان قوام‌دهنده و زبرکننده، در وسایل آرایشی بهداشتی، در غلیظ‌کننده‌ها، در بستر کاتالیزورها و به عنوان مواد پایه برای رشته‌تارهای نوری اشاره کرد. ازاین‌رو، مطالعه‌ی نحوه‌ی تشکیل این ماده‌ی پرکاربرد در شعله و شناسایی خواص و ویژگی‌های آن بسیار مهم است. در این پژوهش، اثر میدان الکتریکی و دما بر سازوکار واکنش شیمیایی تولیدکنندهی نانوذرات اولیهی سازندهی سیلیکای پنبه‌ای و نحو‌هی رشد این نانوذرات در واکنشگاه شعله تحت اعمال میدان الکتریکی، مورد مطالعه قرار گرفته ‌است. برای این منظور، واکنش سوختن تتراکلروسیلان (SiCl4) در شعلهی اکسیژن-هیدروژن برای تولید سیلیکای پنبه‌ای انتخاب شد و برای اولین بار از اطلاعات سینتیکی به‌دست‌آمده از تودهی سامانه به عنوان ورودی برای شبیه‌سازی مونت‌کارلوی دمای بالا استفاده شد و میزان تهیجاییها و نابجاییها در نانوذرهی سیلیکا محاسبه گشت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده ملاحظه میشود که اعمال میدان الکتریکی بر سامانه میتواند مسیر انجام سازوکار تولید سیلیکای پنبه‌ای و همچنین ویژگیهای ساختاری این محصول را تغییر دهد. همچنین، مشاهده شد تغییر دمای سامانه میتواند مانند اعمال میدان الکتریکی مسیر ترجیحی انجام واکنش درون سازوکار کلان پیشنهادی را تغییر دهد و جهت تأثیر آن بر روی سرعت انجام واکنش‌ها در این سامانه بر خلاف جهت تأثیر میدان الکتریکی میباشد. کلید واژه‌ها: نانوسیلیکا، سینتیک شیمیایی، دینامیک رشد، میدان الکتریکی

    چکیده انگلیسی :
    Abstract The flame synthesis method, as an important industrial process, is extensively used for the commercial production of nanoparticles. The annual production of nanoparticles based on combustion, as a variety of the flame synthesis method, is several million tons (on the order of 100 tons per day) per year. Production of some nanoparticles in the flame is based on the combustion of precursor introduced to the flame in the forms of solid, liquid and gas. The important chemicals produced by this method are carbon black, fumed silica and titania pigment. Fumed silica is produced industrially in 1940 for the first time, with the name of Aerosile. Fumed silica has found numerous applications including as fillers in tires, thickener, roughening in toothpastes, optical fibers, additives in cosmetics, thickener and catalysts. In this research, the effect of electric field on the mechanism of the formation of initial nanoparticles of fumed silica and their growth in the flame has been investigated. For this purpose, the combustion reaction of SiCl4 in the H2/O2 flame for the production of fumed silica has been selected. In the second part of this investigation, we have used the bulk kinetic information, as inputs for the high temperature Monte Carlo simulation to derive number of displacements and vacancies in the nanosilica particles. According to the results of this research, the electric field changes the preferred paths in the general mechanism of the flame synthesis reaction resulting in fumed silica and determines its structural parameter of the nanoparticles. It is also observed that changing the temperature can change the preferred path of the reaction mechanism and its effect is opposite to what observed for the effect of electric field Keywords: Nanosilica, Chemical kinetics, Growth dynmics, Electric field


    کلید واژه ها :
    نانوسیلیکا ◄ سینتیک شیمیایی ◄ دینامیک رشد ◄ میدان الکتریکی,Nanosilica ◄ Chemical kinetics ◄ Growth dynmics ◄ Electric field

    مهر ماه 1394
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of chemistry Department of Physical chemistry M.Sc. Thesis Effects of Electric Field on the Growth Kinetics and Dynamics of flame-synthesized Nano-Silica Supervisors: Dr. Hassan Sabzyan Advisors: Dr. Mohsen Khosravi By: Farhad Ghalami October 2015
    فصل اول : 1-38
    فصل دوم : 39-51
    فصل سوم : 52-93
    فصل چهارم :
    فصل پنجم :
    فصل ششم :