فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:51
فهرست مطالب:
مقدمه
دی اکسید کربن:
آلاینده های جوی، CO2 و درجه حرارت:
محدودیت روزنه ای و گرم شدن کره زمین ـ دومین اثر گلخانه ای
گرایشات دمایی در حال حاضر :
سلول های گیاهی چگونه CO2 را دریافت می کنند؟
ریشه ها و ریزوسفر:
برخی از وظایف سیستم ریشه گیاه عبارتند از :
رشد و نمو (دی اکسید کربن) :
واکنش های سیستم ریشه به افزایش CO2 :
گیاهان یک ساله :
گیاهان دو ساله ـ چند ساله :
پاسخ گیاهان حد واسط و نسبت به افزایش غلظت CO2 :
گیاهان زراعی با متابولیسم اسید کراسولاسه :
قابلیت تولید :
اثرات افزایش CO2 :
تأثیر غلظت زیاد CO2 روی رشد ساقه
اهمیت ساقه
گونه های چوبی :
پیچکداران :
نتیجه گیری ـ درختان بی ثبات :
تأثیرات CO2 روی گلدهی و میوه دهی :
زمان گلدهی :
تأخیر گلدهی و یا عدم تأثیر :
تولید گل :
نمو میوه و عملکرد :
نتیجه گیری و روندهای پژوهشی در آینده
منابع و مآخذ :
مقدمه
دی اکسید کربن:
خصوصیات منحصر به فرد کره زمین شامل اندازه، ساختار سیمیایی بدیع، تراکم، فاصله آن از خورشید، ارتباط اولیه آن با قمر اصلی یعنی ماده و بیوسفر آن است. ظهور و تکامل ارگانیسم های زنده. ترکیب اتمسفر زمین را تغییر اساسی داده است. به محض اینکه پروکاریوت های فتوسنتز کننده شروع به ساخت و ساز CO2 کردند و آن را از اقیانوس ها و اتمسفر پس گرفتند کربن در رسوبات کف دریا ته نشین شد موجودات ترشح کننده کربنات کلسیم منابع ذخیره ای عمده دیگر برای تثبیت شده هست. در مقابل حذف CO2 آتشفشان ها CO2 را از لایه های درونی به بیرون منتقل می کنند و منابع موجود در پوسته جامد را دوباره به گردش در می آورد.
اکسیژن مولکولی در اثر فتوسنتز هیدرولیتیک آزاد شده و در اتمسفر طی 2000 میلیون سال پیش تجمع یافته است. قابلیت دفع مسمومیت اکسیژن برای توسعه ارگانیسم های پروکاریوت چند سالی اهمیت زیادی داشته است. وجود میکورباری ها و میتوکندری ها دارای مزیت هایی بوده است و وجود کلورپلاست ها نیز ظرفیت فتوسنتزی را میسر می ساخت که در نهایت باعث نشو و نمای گیاهان می گردید. زغال سنگ و متان مرتبط با آن دیگر ذخایر عمده کربن هستند که به مقدار زیادی توسط گیاهان خاکی تولید می شوند. همچنین نفت و متان مرتبط با آن احتمالاً از جلبک های دریایی به وجود آمده اند.
احتمالاً در طول دوره های کرتاسه و ابتدای ترتیاری کاهش چشمگیری در غلظت CO2 اتمسفری تا حدود 200ppm به وجود آمده است. ار ابتدا تکامل نهاندانگان شامل سازش با این غلظت پایین CO2 از نظر ساختمان ها و عملکرد آنزیم های فتوسنتزی و برگ ها بوده است.
بیش از 10000 سال پیش تا اواسط قرن نوزدهم متوسط جهانی غلظت CO2 اتسمفری تقریباً بین 280 و 290 ppm ثابت بوده است میزان CO2 بعد از آن هم از نظر زمین شناسی و هم از نظر تاریخی به سرعت افزایش یافته و بطور مستمر تسریع یافته است، برای گیاهان جدید زمان کافی وجود نداشته است تا ظرفیت های موجودشان را در قبال واکنش به CO2 زیاد مجدداً تنظیم نمایند. عدم تعادل کنونی در غلظت CO2 اتسمفری ناشی از احتراق سریع سوخت های فسیلی و تخریب اکوسیستم های جنگلی است. بر حسب اهمیت احتراق ذخایر سوختی فسیلی موجود باعث افزایش CO2 اتمسفری می شود. اثرات CO2 زیاد روی گیاهان زراعی کاملاً سودمند نیستند. افزایش عملکرد در برخی حالات حیرت آور است و عملکرد لزوماً با کیفیت همبستگی ندارد.
اگر چه بیش از 100 سال است که آثار CO2 روی گیاهان مطالعه شده ولی مسیرهای دقیقی که CO2 توسط سلول های گیاهی دریافت می شود کاملاً مشخص نشده اند. یکی از مشکلات تعیین اثر CO2 روی نمو یا مورفونژ (اندام زایی) در این است که CO2 منبع کربن جهت رشد در طی فتوسنتز است. این نکته را باید در نظر داشت که مراحل مورفولیژیکی با نموی که بررسی می شوند توسط CO2 ایجاد می گردند.
واحدهای اندازه گیری CO2 :
تاکنون ppm بر حجم به عنوان مناسب ترین واحد غلظت CO2 به کار رفته است. با مقایسه گزارش ها درک ارتباط کمی بین این واحد و سایر واحدهایی که به طور معمول به کار می روند مفید واقع می شوند اکثر این واحدها در جدول نشان داده شده اند. جایی که pa بکار می رود محققین معمولاً ppm را بر 10 تقسیم می کنند. پاسکال واحدی است از فشار معادل یک نیوتن بر متر مربع و در سال 1971 ارائه شد. مقادیر بین شده به صورت فشار جزئی و واحدهای وزنی ـ حجمی بر حسب فشار مطلق متغیر خواهند بود. در حالی که دیگر واحدها تغییر نخواهند کرد.
کسر مولی یعنی میکرومول CO2 بر مول هوا که بعضی مواقع به ppm ترجیح داده می شود. برای ترکیبات مناسب نیستند. خواه این ترکیبات گازها باشند یا غیر گاز باشند. چیزی به عنوان 1 مول هوا وجود ندارد. مول (با علامت mol ) یکی از هفت واحد پایه SI است. و همیشه بایستی برای ارائه میزان یک ماده خالص بکار برود. بعلاوه در چنین اظهاراتی در مورد CO2 هر واحدی توسط کلمات مابین محدود می شود که بر خلاف قوانین SI می باشد. سرانجام لزوم محاسبات زیاد برای وجود CO2 در هوا بدون شک طبق نظر محققین مختلف متفاوت است.
نتایجی که آورده شده است بنا به اظهارات محققینی است که CO2 را به صورت میکرومول بر مول بیان می کنند. با این وجود باید در نظر داشت که این طرز بیان CO2 خالی از اشکال نیست. محققینی که مقالات خود را به مجلاتی که چنین قراردادهایی را وضع می کنند ارائه می دهند در یک موضوع جدی جهت بحث قرار ندارند اما توازن در اینجا مجدداً برقرار می شود. چنین اصطلاحاتی SI نیست بلکه TI است. یعنی کاملاً نادرست است.
جدول فاکتورهای تبدیل برای عناوین محصول CO2 .
غلظت به صورت میکرومول CO2 بر لیتر (ppm) میلی گرم CO2 بر متر مکعب (نانوگرم CO2 بر سانتی متر مکعب) نانو مول CO2 بر سانتی متر مکعب
میکرومول CO2 بر لیتر (ppm) 1 804/1 0410/0
میلی گرم CO2 بر متر مکعب 554/0 1 0227/0
نانو مول CO2 بر سانتی متر مکعب 4/24 01/24 1
: در دمای و فشار 1 بار ، اقتباس از نوبل 1974
آلاینده های جوی، CO2 و درجه حرارت:
فعالیت انسان غلظت جوی مواد شیمیایی را که برای گیاهان سمی هستند افزایش می دهد و دوکاک و استون (1998) این موضوع را به طور مفصل بررسی کرده اند. گندم تحت تأثیر آلاینده های گازی مانند و و با توجه به غلظت و ماهیت آنها به طور مثال رسوب خشک یا مرطوب قرار می گیرد. (مک کی و همکاران 1995 بازندولبرن 1998) ساز و کارهای واکنش های گندم به آلودگی (غلظت و دوام در معرض بدن) پیچیده اند البته افزایش CO2 آلاینده های گازی را تا اندازه ای به دلیل کمتر و همچنین افزایش ظرفیت برای سم زدایی را کاهش می دهد. تشعشع u,v,b در اثر تغییر ترکیبات شیمیایی جوی در حال افزایش است البته گندم ساز کارهای حفاظتی فعالی مانند تجمع رنگدانه فلاونوئید دارد که انتقال u,v,b را به داخل برگها کاهش می دهد. از آنجایی که در حال حاضر گندم در ارتفاعات بالا و جایی که u,v,b زیاد است و سنتز می کند. احتمال دارد که ظرفیت ژنتیکی به اندازه کافی وجود داشته باشد تا باعث به گزینی برای تغییرات آینده شود. (ترامورا 1998).
CO2 جوی :
غنی سازی دی اکسید کربن باید تبخیر و تعرق (ET) در سطح کنونی (دریک 1992، هم و همکاران 1995) و سرعت و شدت تخلیه آب و خاک (کرکهام و همکاران 1991، اوبزی و همکاران 1993 جکسون و همکاران 1994 فیلد و همکاران 1997) را آهسته کند. مگر این که بسته شدن روزنه ها به وسیله فیدبک های جوی یا فیدبک های دیگر جبران شود باید گیاهانی که تحمل کمتری به تنش آب در مقایسه با گیاهان غالب فعلی دارند حمایت شوند سه ساز و کار کلی ممکن است باعث تغییراتی در ترکیب گونه ای مراتع شوند.
1ـ با افزایش کارایی مصرف آب غنی سازی CO2 حداکثر سطح برگ و رقابت برای نور را افزایش می دهد. (وودوارد 1993). این تغییرات به سود گیاهانی پا بلندتر و با تحمل کمتر به خشکی است. (اسمیت و هوستون 1989).
2ـ تبخیر و تعرق آهسته تر کاهش رطوبت خاک را طی دوره های بین وقایع بارندگی به حداقل می رساند خاک های مرطوبتر باید تولید مثل و بقاء گونه های حساس به خشکی را افزایش دهند (جکسون و همکاران 1995 و چیاریلوو فیلد 1996).
3ـ با افزایش خاک های مرطوب تر غنی سازی CO2 ممکن است نفوذ عمقی آب را افزایش دهد و رشد گیاهانی با ریشه دهی عمیق را مانند درختان و درختچه ها که به هزینه علف های چمنی با ریشه دهی سطحی می باشد مساعد کند. (پولی و همکاران 1997).
نفوذ آب به پایین تر از یک متری در علفزارهای شنی کالیفرنیا در دو برابر CO2 20 درصد افزایش یافت. علی رغم این که همزمان 20 درصد افزایش در زیست توده گیاهی (جکسون و همکاران 1998) وجود داشت. به صورت متناقض، ترکیب گونه ای ممکن است به کاهش تعرق ناشی از CO2 در مراتع نسبتاً مرطوب حساس تر باشد. صرفه جویی در آب زمانی کاهش می یابد که سطح برگ یا تبخیر از خاک افزایش یابد. تغییراتی که در مراتع خشک کنوپی های بازپوشش گیاهی نسبت به نظام های مرطوب یا پوشش گیاهی بسته متحمل تر است.
مزایای غنی سازی CO2 برای گیاهان خشک شده ممکن است به ET آهسته تر و تخلیه آب خاک معدود نشود. CO2 بیشتر می تواند بقاء گیاهچه را در طی خشکی نیز طولانی کند. (پولی و همکاران 1996) اثر کامل آن هنوز مشخص نشده است اما تراکم گونه های غالب در علفزارها یک ساله کالیفرنیا در افزایش CO2 نسبت به CO2 محیطی طی سال خشکی 87 درصد بیشتر بود که ظاهراً به دلیل قابلیت بقاء بیشتر بوده است (جکسون و همکاران 1995).
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:17
فهرست مطالب:
ثر PH روی استخر ماهیان
ترکیبات کلسیم در آب
سختی آب
قلیائیت و سختی کل در آبهای استخرهای مختلف
ترکیبات نیتروژن
مقایسه سمیت آمونیاک در ماهی
هیدروژن سولفید
ترکیبات فسفر
نسبت بین اجزاء فسفر و PH
مواد محلول و ذره ای آلی
مجموع جامد ، مواد غیر آلی معلق و کدورت
کدورت
مواد آلی
منابع و مآخذ
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:12
چکیده:
تاثیرات دی اکسید کربن و مونوکسیدکربن
خواص دیاکسید کربن
دیاکسید کربن گازی بیرنگ میباشد که تنفس آن در غلظتهای بالا باعث ایجاد مزه ترش در دهان و احساس سوزش در بینی و گلو میشود (عمل خطرناکی که در آن احتمال خفه شدن شخص بالاست). این اثر ناشی از حل شدن در بزاق دهان و تولید محلول اسیدی ضعیفی به نام اسید کربونیک میباشد.
مولکول دیاکسید کربن خطی و دارای دو پیوند دوگانه بین کربن و دو اتم اکسیژن میباشد. مادهای غیر قطبی میباشد و در دمای پایین تر از 78- درجه سانتیگراد متراکم شده و جسم سفید رنگ جامدی به نام یخ خشک ایجاد میکند. دیاکسید کربن مایع فقط تحت فشار خاصی تشکیل میشود. به میزان کمی در آب حل میشود و اسید ضعیف اسید کربنیک تولید میکند که آن هم بطور جزئی به بیکربنات و کربنات تفکیک میشود.
کاربردهای ویژه
مایع و جامد در صنایع غذایی بعنوان سرماساز استفاده میشود. بعنوان مثال در حمل و نقل بستنی و سایر مواد غذایی منجمد برای ایجاد سرما از یخ خشک استفاده میکنند. یکی از کاربردهای مهم استفاده در صنایع نوشابههای گازدار میباشد. بکینگ پودرها و جوش شیرین مورد استفاده در پخت نان یا کیک در اثر حرارت آزاد میکنند که این امر باعث پف کردن و متخلخل شدن نان میشود. بدلیل خاموش کردن آتش و غیر اشتعال بودن در کپسول های آتش نشانی بعنوان یک آتش خاموشکن ارزان و سریع از مایع فشرده استفاده میشود.
برای کم کردن واکنش پذیری استیلن در حمل و نقل بعنوان گاز بی اثر در کپسولهای جوشکاری میتوان از استفاده کرد، چون نسبت به سایر گازهای بیاثر مثل هلیوم و آرگون ارزانتر میباشد. حلال خوبی برای اکثر ترکیبات میباشد. به این دلیل در صنایع داروسازی توجه زیادی به معطوف شده است تا بعنوان حلال کمتر سمی جایگزین حلالهای آلی کلردار شود.
در صحنههای نمایش از یخ خشک برای ایجاد مه و دود استفاده میکنند. با افزودن یخ خشک به آب ، بخاری حاوی و رطوبت ایجاد میشود که شبیه مه بنظر میآید. لیزرهای جزو لیزرهای مهم صنعتی میباشند.
خواص بیولوژیکی
از سوختن چربیها و قند در حضور اکسیژن طی فرایند تنفس سلولی در بدن جانداران تولید میشود. در جانوران بزرگ از تمام بافتها بوسیله خون جمع شده و وارد ششها شده و از آنجا با عمل بازدم بیرون داده میشود. مقدار در هوای دم یک درصد و در هوای بازدم 4.5 درصد میباشد، تنفس مقدار زیادی از آن باعث مسمومیت در انسان و سایر جانداران میشود.
هموگلوبین خون میتواند با اکسیژن و پیوند ایجاد کند، اگر غلظت بالا باشد، هموگلوبینها با اشباع میشوند و توانایی حمل اکسیژن را ندارند. به همین علت است که در مکانهای با تهویه ناکافی ، فرد دچار مشکلات تنفسی بدلیل انباشته شدن میشود.
اثرات توام ( ترکیبی) تغییر در دی اکسید کربن – دما-اشعه ماورای بنفش و اوزون بر روی رشد :
شناخت ما و روابط میان رشد محصول و محیط جوی در سالهای گذشته پیشرفت قابل توجهی کرده است. پیشرفت در فناوری ما را توانا می سازد که در مورد فتوسنتز و بررسی فرایند هایی از قبیل تعرق و تبادل دی اکسید کربن در مزرعه بر روی محصول بپردازیم. شناخت مکانیزم های عوامل کنترل کننده فتوسنتز و تنفس به میزان فراوانی توسعه یافت .اما ما هنوز نداریم شناخت مکانیزمی مشخصی در مورد راه های عمل تنش های غیر زنده در این فرایند ها . شناخت راجع به عواملی که کنترل کننده نمو محصول و تقسیم موا د فتو سنتزی میان اندام ها است هنوز به عنوان مرحله توصیفی است و ایجاد یک محدودیت عمده (مهم) بر روی توانایی ما و توسعه مکانیزمی کامل مدل های ریاضی و رشد محصول راموجب میشود . با این حال علوم(شناخت) محصول رسیده است به یک مرحله ای که اطمینان نیمه تجربی مدل های برخی از محصولات جهان ایجاد و با به کار بردن بررسی پتانسیل برای رشد محصول و عمل کرد در محیط های گوناگون . برای دلایل بحث های بالا این مدل ها هستند مخصوص درکاربرد آنها به موقعیت هایی که که روابط تجربی در آنها هستند به خوبی تعریف شده است اما آنها اغلب هستند سودمند در طراحی آزمایشات مخصوص به بررسی محیط های جدید برای نمونه : به کار بردن آنها برای توضیح اقلیمی .آن باید باشد تاکید شده که اگر چه که ما داریم یک شناخت و توسعه فراوان رشد وپتانسیل عملکرد محصولات عمده محصولات کشاورزی این دانش نیاز دارد که باشد توسعه داده شده نسبت به سایر محصولات به خصوص آنهایی که مهم برای کشورها هستند . به هر حال هدف ما بی وقفه توسعه شناخت و چگونگی عملکرد محصول است . تاثیرات به وسیله محیط جوی تغییر میکند و همیشه به شکل یک دلیل برای فعالیت های انسانی وچالش های امروز است و به پیش بینی چگونگی محصولات و به تغییر انداختن محیط های فردا پاسخ خواهد داد . دانشمندان محصولاتی را به کار می برند که در مورد کنترل کردن محیط ها وتسهیل اصولی مزرعه به بررسی پاسخ های محصول به عواملی از قبیل : اشعه (رادیواکتیو) – دما- رطوبت- وآب قابل دسترس بپردازد و در مورد ارزیابی کیفیت هوا به بررسی پاسخ های محصول و ناخالصی های هوا از قبیل :2SO-NOxو اوزون و کاربرد موفقیت آمیز در مورد بررسی پاسخ به افزایش دی اکسید کربن می پردازد . اگر جه این پیشنهاد جز منفردی است ولی یک راه موثر فراتر از کشف کردن اینکه چگونه یک عامل جوی بر محصول اثر می گذارد است . در تغییر جو در آینده خواهیم داشت تغییر در راههای متعدد به صورت همزمان را. برخی از تغییرات نسبت به دیگرتغییرات احتمال وقوعشان بیشتر است . بدون تردید تمرکز دی اکسید کربن در سطح زمین رو به افزایش است در سطح زمین در حدود 8/1 مول/ مول در هر سال با افزایش روبه رو خواهد بود واین افزایش باعث بالا رفتن اثر گلخانه ای می شود و دانشمندان عقیده دارند که این اثر باعث گرم شدن جهان وتغییرات اجزا آب و هوایی مثل : پراکنش بارندگی تغییرات اقلیمی میگردد. به هر حال برای یکنواختی نمی توانیم مدل های مصنوعی کامپیوتری را استوار بدانیم زیرا در آینده عواملی از قبیل : ارتباط جوی اقیانوس ها و پس خورهای مشترک با تغییرات در فضای اتمسفرو یا مقدار ابر و پراکنش در جهان به وقوع خواهند پیوست.در حال حاضر عقیده دانشمندان این است که زمانی که مقدار دی اکسید کربن در جهان 2 برابر شود مقدار دمای هوا در حدود 350 مول/ مول از دمای جهانی میشود و در حدود 2.5 برابر درجه حرارت بالا رفته و هوا گرم میشود اما در این ارتباط نمودارهای جهانی با در نظر گرفتن مقدار بارندگی و پراکنش غیر استوار خواهند بود. درمقایسه با نمودارهای کامپیوتری – نشانه های واضحی که از طریق ماهواره ها و از سطح نمایش گرها از اوزون ولایه استراتوسفرگرفته شده است وجود خالی شدن احتمالی اوزون و احتمالا به دلیل پخش کلرین وبرومینی که از مواد به داخل جو اتمسفر دنیا وارد میشود و اوزون مانند پوششی در سطح اتمسفر دنیا است و این لایه در هر دهه در حدود سه درصد در حال نازک شدن است واین روند افزایشی نیز است . شیمیدانها بر این عقیده دارند که تا زمانی که مرحله تولید این مواد شیمیایی ادامه دارد به طور یکنواخت لایه استراتوسفرنازک خواهد شد. نتیجه این نازک شدن استراتوسفر این است که مقداراشعه ماورای بنفشی که به سمت زمین می آید زیاد خواهد شد . تصاویری که به وسیله یک نمایشگر گرفته شده است نشان از افزایش ابر و غبار وخاک و... درسطح زمین می دهد که نشان دهنده افزایش معنی دار اشعه ماورای بنفش می دهد.
خواص اکسید وانادیوم
مقدمه ای کامل و جامع برای نوشتن پایان نامه در رشته های شیمی، فیزیک، نانوفیزیک و نانوشیمی
16 صفحه فایل ورد - با فهرست مطالب، شکلها با رعایت تمام نکات نگارشی و با 17 رفرنس معتبر
payannameht@gmail.com
1-1: مقدمه
در سالهای اخیر، تحقیقات جدید در علم نانوفیزیک و نانوشیمی بر روی ساختار مولکولی و واکنش شیمیایی مواد به سرعت گسترش یافته است، که نتیجه آن کنترل ساختار بلوری نانومواد بر اساس خواص مکانیکی، الکتریکی، اپتیکی و مغناطیسی آنها است. در این میان نیمرساناها به دلیل کاربردهای بالقوه در زمینه های گوناگون از توجه خاصی برخوردارند. از مهمترین ویژگیهای نیمرساناها که آنها را کاملا از فلزات و عایقها متمایز میکند، گاف انرژی آنها است که تحت شرایط خاصی میتوان تغییرات دلخواه را در نانوساختار آنها ایجاد کرد. از طرفی علاوه بر گاف انرژی، چگالی حالتهای الکترونی در ابعاد مختلف نیز، متفاوت میباشد. کاهش در ابعاد مواد، مستقیما بر روی خواص فیزیکی آنها تاثیر میگذارد. نمودار چگالی حالتهای الکترونی1(DOS[1]) بر حسب انرژی (E) برای ابعاد مختلف، مطابق با شکل 1-1 است....
1-2 معرفی حالت های مختلف بلوری اکسید وانادیوم
اکسید وانادیوم در حالتهای مختلفی وجود دارد که در اینجا به شرح مختصری از فازهای اصلی آن میپردازیم.
1-2-1 فاز اکسید وانادیوم (II)
VO یکی از اکسیدهای وانادیوم است. VO یک ماده شیمیایی واکنشگر و از نظر الکترونیکی خنثی و به رنگ خاکستری براق است. ساختار آن مانند NaCl، مکعبی cF8 به هم ریخته است و پیوندهای فلزی V-V ضعیف دارد. همانطور که فرضیه نواری نشان میدهد، VO به علت نوار رسانایی نیمه پر آن و عدم استقرار الکترونها در اربیتالهای t2g رسانای الکتریسیته است. VO یک ترکیب غیر تناسب عنصر است، ترکیبهای آن از VO0/8 تا VO1/3 متغیر است [10]. در شکل ۱-۴ ساختار VO نشان داده شده است. ....
1-2-2 فاز اکسید وانادیوم (III)
تری اکسید وانادیوم V2O3 یکی دیگر از فازهای اکسید وانادیوم است که از احیای V2O5 با هیدروژن و منواکسید کربن بدست میآید و بصورت پودر سیاه رنگ است. V2O3 دارای ساختار تریگونال است [10]. این اکسید آنتی فرومغناطیسی است با دمای بحرانی 160°K. در این دما یک تغییر ناگهانی در هدایت از فلزی به عایقی دارد [11]. در شکل 1-۵ ساختار این فاز قابل مشاهده است......
فهرست مطالب
1-1 مقدمه
1-2 معرفی حالت های مختلف بلوری اکسید وانادیوم
1-2-2 فاز اکسید وانادیوم (III)
1-3 بررسی ویژگیهای اکسید وانادیوم
1-3-1 خواص الکتریکی و اپتیکی VO2
1-3-2 انتقال در نانوکریستالهای VO2
1-4 خواص الکتروکرومیک اکسید وانادیوم
1-4-1 اجزای اصلی یک سلول الکتروکرومیک
فهرست شکلها
شکل 1-1: تغییر چگالی حالتهای مواد بر حسب ابعاد
شکل 1-2: افزایش نسبت سطح به حجم با کاهش ابعاد مواد
شکل 1-3: موقعیت عنصر وانادیوم در جدول تناوبی
شکل 1-4: پیکربندی
شکل 1-5: ساختار V2O3
شکل 1-6: ساختار روتایل VO2
شکل 1-7: نانوکریستال دی اکسید وانادیوم
شکل 1-8: ساختار ارتورومبیک V2O5
شکل 1-9: پودر زرد رنگ پنتا اکسید وانادیوم
شکل 1-10: تغییر رنگ وانادیل در طول احیای آن
شکل 1-11: سلولهای واحد VO2 در بالا (چپ) و پایین (راست) دمای انتقال فاز
شکل 1-12: تغییرات (الف) مقاومت اکتریکی و (ب) انتقال اپتیکی با دما برای VO2
شکل 1-13: (الف) مکانیزم پیرلز: افزایش اندازه سلول واحد یک گاف انرژی جدید رابوجود میآورد. ب) برهم کنش موت-هوبارد: بر هم کنش الکترون-الکترون جذب کولونی را شیفت میدهد
شکل 1-14: تصاویر TEM برای لایههای VO2 روی SiO2 و عبور نوری برای دماهای مختلف در طول موج 1/5μm
مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای نوشتن پایان نامه
27 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی و با رفرنسهای معتبر
payannameht@gmail.com
مقدمه
روشهای ساخت و تهیه نانوساختارهای اکسید وانادیوم به دلیل کاربردهای روزافزون آن در زمینههای صنعتی بسیار زیاد بوده اما در اینجا به معرفی برخی از مهمترین روشهای آزمایشگاهی که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده میپردازیم. لایهنشانی لایه های نازک اکسیدوانادیوم تاکنون به روشهای مختلف فیزیکی و شیمیایی با ناخالصیهای مختلفی انجام شده است.
در این فصل ابتدا به شرح مختصری از روشهای لایهنشانی میپردازیم. سپس، تهیه لایه نازک اکسید وانادیوم با ناخالصیهای مختلف آورده میشود....
2-1 روش های فیزیکی
این روشها در زیر بررسی شدهاند.
2-1-1 روش لایه نشانی پالس لیزری (PLD)
لیزر به علت داشتن پهنای فرکانس کوچک، همدوسی و چگالی توان بالا، ابزار مفیدی در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی است. شدت تابش لیزر قادر است تا سختترین مواد با مقاومت گرمایی بالا را تبخیر کند. مواد با ترکیبات مختلف را میتوان با تابش لیزر تبخیر کرد وتابش لیزر پالسی به دلیل فلوئورگ گرمای بسیار بالای سطح هدف موجب می شود تا لایه نازک با تناسب عنصری دلخواه تشکیل شود. مزیتهای این روش بر دیگر روشهای شیمیایی و فیزیکی، استفاده از مواد اولیه ساده، بخار پرانرژی، زمان لایهنشانی کوتاه، انعطافپذیری در کیفیت بالای لایه نازک است. در روش PLD ماده اولیهای که لایه نازک از آن تهیه میشود به عنوان هدف قرار میگیرد. خلوص هدف برای تشکیل لایه مورد دلخواه و مناسب، بسیار مهم است. سپس یک لیزر پالسی به آن تابیده و باعث جدا شدن مواد و ایجاد یک پلاسما میشود.
این پلاسمای تبخیری به سمت بستری که در نزدیکی هدف قرار دارد حرکت میکند و روی بستری که در دمای خاصی برای تشکیل لایه نازک مورد نظر تنظیم شده است مینشیند و لایه را تشکیل میدهد. این روش معایبی دارد؛ اول اینکه به دلیل شدت بالای توان لیزر ممکن است مواد هدف جوشیده و یا پوسته پوسته شوند، یا به صورت ذرهای از آن جدا شده و بر بستر بنشیند و در نتیجه لایه با ذرات درشت حاصل شود. همچنین به خاطر توزیع زاویهای کوچک گونههای کندهشده در فیلم ممکن است ناهمگونیها و حفرههایی در لایه ایجاد شوند به طوریکه تولید لایهنازک در حد انبوه را با مشکل مواجه کند. نمایی از روش PLD در شکل2-1 آمده است.....
.
.
.
2-1-2 روش کندوپاش
در روش کندوپاش یک یون پرانرژی غیرواکنشگر (مانند Ar+و Xe+) که تحت ولتاژ حاصل از میدان قرار دارد با کسب شتاب لازم، به اتمهای لایه سطحی ماده هدف برخورد میکند. برخوردهای متوالی این یونها با اتمها موجب گرم شدن ماده هدف شده و با انتقال تکانه به آنها، سبب کنده شدن و پاشیدن آنها به اطراف میشود. این یونهای پرانرژی قادرند تا به قسمتهای عمیق ماده نفوذ کنند و سبب کاهش بازده کندوپاش شوند. کندوپاش اتمهای سطحی برای اولین بار در سال 1۹۵2 میلادی توسط [1] W.R.Grove دربررسیهای مربوط به تخلیه پلاسمایی مشاهده شد، اما با پیشرفت فنآوری ساخت قطعات الکترونیکی، این روش نیز توسعه زیادی یافته است. ....
.
.
.
2-2 روش های شیمیایی
روشهای شیمیایی از نقطه نظر استفاده از ترکیبات آبدار یا ترکیباتی که در طی فرایند آن ازهیدروکسیلها و قلیاها استفاده شود به روشهای شیمیایی مرطوب موسوماند.
2-2-1 روش لایهنشانی اسپری پایرولیزیز (SPD)
در این روش ابتدا محلول مورد نظر توسط یک ماده پیشبرنده و یک حلال و ماده افزودنی که نوع لایه، جنس و ضخامت را تعیین میکند با نسبتهای از پیش مشخص شده آماده میشود. دستگاه اسپری شامل یک مخزن است که محلول را در آن ریخته میشود و توسط لولهای از جنس سیلیکون به نازل وصل میشود. نازل دارای قطری در حدود mm2/0 جهت ریزکردن ذرات[1] و افشاندن آنها از ارتفاع معین قابل تنظیم، برروی یک صفحه داغ چرخان است به طوری که زیر لایه ها را برای لایه-نشانی روی صفحه داغ قرار میدهیم از یک گاز برای حمل محلول به درون نازل و پاشیدن آن به صورت افشانه برروی بسترها استفاده میشود که اندازه ذرات و کیفیت لایهها تحت تأثیر فشار گاز و قطر نازل قرار میگیرد.
خواص لایه های تهیه شده به این روش به ...
.
فهرست مطالب
1-1-2 روش لایه نشانی پالس لیزری (PLD) 1
2-2-1 روش لایه نشانی اسپری پایرولیزیز (SPD) 4
2-2-5 روش لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD) 10
2-3 مروری بر سایر مقالات در رابطه با ناخالصیهای دیگر. 12
2-3-1 خواص لایههای نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی Al3+ در روش PLD.. 12
2-3-2 خواص لایههای نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی فلوئور در روش CVD.. 17
2-3-3 خواص لایههای نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی نقره در روش کندوپاش.... 20
2-3-4 خواص لایههای نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی تنگستن در روش کندوپاش.... 23
مراجع.. 27
فهرست شکلها
شکل 2-1: نمایی از دستگاه لایه نشاتی لیزر پالسی.......................................................................................۱۸
شکل ۲-۲ برخورد یونهای پرانرژی به سطح ماده هدف در روش کندوپاش..........................................۱۹
شکل ۳-۲: نمایی از دستگاه لایه نشانی افشانه حرارتی.................................................................................۲۱
شکل ۴-۲: طرحی از روش کلی سل- ژل...................................................................................................۲۴
شکل ۵-۲: نمایی از روش غوطه وری........................................................................................................۲۵
شکل 6-2: نمایی از روش چرخشی...........................................................................................................۲۶
شکل ۷-۲: نمایی از روش CVD..............................................................................................................۲۷
شکل 2-8 دستگاه CVD........................................................................................................................۲۷
شکل 9-2: الگوی پراش لایههای اکسید وانادیوم روی سطح (۱۰۰) سیلیکون در دمای 600°C وفشار های مختلف O2.......................................................................................................................................................۲۹
شکل ۱۰-۲: الگوی پراش XRD لایههای اکسید وانادیوم در دمای الف) C°۶۰۰، ب) C°۵۰۰، و ج) C°۴۰۰ روی زیرلایه (۱۰۰) سیلیکون و در فشار 1.47mTorr با مقادیر متفاوت Al3+.........................۳۰
شکل 11-2: الگوی پراش XRD لایههای اکسید وانادیوم در دمای C°۶۰۰ و در فشار 1/47mTorr با مقادیر مختلفAl3+................................................................................................................................................۳۱
شکل 12-2: تصاویر FESEM لایههای اکسید وانادیوم الف)خالص، ب) 5°، ج) 10° و د) 25° ناخالصی Al2O3 به روش PLD...................................................................................................................۳۱
شکل 13-2: طیف XPS لایههای VO2 با ناخالصی Al2O3 روی زیرلایه (۱۰۰) سیلیکون..................۳۲
شکل 14-2: وابستگی دما برای مقاومت لایههای اکسید وانادیوم خالص و با ناخالصی Al2O3..................۳۲
شکل 15-2: تصاویر SEM اکسید وانادیوم با ناخالصی فلوئور در روش CVD.........................................۳۴
شکل 16-2: طیف Raman برای دماهای مختلف برای نمونه c..................................................................۳۵
شکل 17-2: طیفنگاری UV/Vis برای دماهای مختلف برای نمونه b.....................................................۳۵
شکل 18-2: الگوی پراش XRD برای اکسید وانادیوم خالص و با ناخالصی Ag......................................۳۷
شکل 19-2: تصاویر سطحی SEM لایههای AgxV2O5: الف) V2O5ب) Ag0/3V2O5ج) Ag0.8V2O5 و د) Ag1.8V2O5...........................................................................................................................................................۳۷
شکل 20-2: طیف XPS برای لایههای Ag0.8V2O5 و Ag1.8V2O5 الف) V 2p و ب) Ag 3d
شکل 21-2: دیاگرام تشکیل لایه اکسید وانادیوم با ناخالصیW
شکل 22-2: الگوی پراش XRD لایه نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W
شکل 23-2: تصاویر FE-SEM برای لایههای اکسیو وانادیوم الف) خالص و ب) با ناخالصی W
شکل 24-2: طیف عبور لایهنازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W
شکل 25-2: انرژی گاف لایهنازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W