111 1394/ تاز 3/ضماز 5مجل ماد ويه/ جلد

تسییه واولل کربىی با واوررات ویکل ب ريش شیمی تر ي بررسی خاص مغىاطیسی آن 4السضسیآذسا ،3، خلیل حذسی خبوی2، ػیذهدشجی صثشخذ*1ػوب كبحجیبى ػمی

چکیذب ثبؿعذ ثع بی وشثی دس وبس خاف حشاسسی، هىبیىی الىششیىی هغلة، داسای خاف ضعؼی هنبعیؼعی هعی بلل

سعاى خبكعیز هعزوس سا ثجعد یىل وجبلعز هعی بی وشثی سػظ ب رسار فشهنبعیؼی چى آي،دی بللدؿؾ

-بی وشثی خبـبی ؿذ اص آدعبیی وع اوعؾ سش ثش ػغح بللثخـیذ دس ایي سحمیك ب رسار یىل سػظ سؽ ؿیوی

بی ػبهلی اػشفبد ؿذ ػذغ ثعب س اثشذا اص فشایذ اػیذؿیی خز سـىیل گشثبؿذ ددزیشی ػغح بلل وشثی ضؼی هی

اػشفبد اص سؽ ؿیوی سش ب رسار یششار یىل ثش ػغح بلل وشثی خبـبی ػذغ دس اسوؼفش ا ولؼی دس بیعز

خععاف وبهذصیعز سلیعذی سػععظ دس اسوؼعفش یعذسطى عب رسار یىععل دس ػعغح بللع وشثععی سـعىیل ؿعذ ثشسػعی

كعسر گشفعز شعبیح VSMسفشق اؿؼ ایىغ هنبعػعدی ػدی حشاسسی، دػشگب صى TEM، SEMبی هیىشػىح

ثبؿذ سحمیمبر ثیبگش سصیغ هغلة ب رسار یىل ثش ػغح بلل وشثی ثجد خاف هنبعیؼی آى هی

، دبیذاسی حشاسسیؿیوی سش، خاف هنبعیؼی سضییي، ذ دیاس، ب رسار یىل،: بلل وشثی چکلیدی ایياض

ـىذ هذػی، داـگب فشدػی هـذ، ایشاى گش هذػی هشبلسطی هاد، دا اػشبدیبس -1 ، ایشاىؿیشاص، ؿیشاص گش هذػی هشبلسطی هاد، داـىذ هذػی، داـگباػشبد، -2 داـىذ هذػی، داـگب فشدػی، هـذ، ایشاى ،هذػی هشبلسطی هاداػشبد، گش - 3 د، داـىذ هذػی ؿیوی، داـگب دیضا، دیضا، ایشبلیب اػشب -4

S.Sahebian@um.ac.irیؼذ هؼئل همبل: -*

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 112

پیشگفتار( ث ػجت خعاف فیضیىعی CNTبی وشثی )بلل

ثی عبی هخشلفعی ظیش داسای دشبؼیل وعبسثشدی دس صهیع

-عب ثعد الىششیه، وبهذصیز وبسبلیؼز چى دضؿىی،

دس وعبس خعاف هىعبیىی، حشاسسعی سػعببیی [3-1اذ]

الؼبد ایي هبد، دس كسسی و ثشاى خاف هزوس سا ثب فق

ثجد ؿیوی ػغح آب و سػظ سضییي ػعغح خعبسخی

ػعغح وعبسثشدی سعاى هعی وعشا وعد، CNTیب داخلعی

بی وشثی دس هحعذد ػعیؼی اص وبسثشدعب اسسمعب بلل

[5-4ثخـیذ]

عبی رسار فلضی داسای دشبؼیل وبسثشدی دس صهیب

Dujardin[ 3ثبؿعذ] هخشل ثخلف هاد هنبعیغ هی

وىبساؾ ـبى دادذ و هادی ثب اعشطی ػعغحی ثعبال

چى فلضار ث كسر خدثخدی لبدس ث سشوذگی ػغح

CNT دس كسسی و ثشاى ثب ثجد ؿعیوی [ 4] ثبؿذوی

یمی ب رسار فلضی یب اوؼیذ فلعضی سا ث عش CNTػغح

ث آى هشلل ود، سنییشار فبحـعی دس خعاف فیضیىعی،

هىبیىی، الىششیىی ثخلف افضایؾ لعذسر هنبعیؼعی

، و شید آى اػشفبد دس ػبخز ودبلل وشثی ایدبد

،Optoelectronic ،electromagnetic shielding filmوبسبلیؼعععز،

[ 6-5] ثبؿذیذسطى هیرخیش ػبصی

بی ػلوی حبوی اص آى اػز و اشطی دیذ هعب ثعیي یبفش

[ دس شیدعع 7ععب ثؼععیبس وععن اػععز] CNTفلععضار

گعشدد، وع ػعجت چؼجذگی هغلثی ثیي آب حبكل وی

وبؾ خاف بلل وشثی چى افضایؾ همبهعز اوعی

سؽ [ 8گعشدد] سوبػی افز اػشحىبم بلل وشثی هعی

ولی ث هظس افضایؾ هیضاى اوؾ دزیشی بلل وشثی

-ی مق دس ػغح بلل وشثی هیهلبی ػبایدبد گش

CNTبی ػبهلی هخعد دس ػعغح ثبؿذ دس حمیمز گش

[ دس 8اػغ دیذی ثیي فلعض بللع وشثعی ؼعشذ]

ر سحمیمبر ـبى داد ؿذ اػز وع اعشطی دیعذ فلعضا

CNT بی ػعبهلی دس ػعغح بللع وشثعی ثب ایدبد گش

[ 8یبثذ]افضایؾ چـوگیشی هی

-خبم وبهال خثی ثد ػغح اوؾ CNTدبیی و آاص

دزیشی ووی داسد، ث هظس خبـبی ش سشویجی ثش ػعغح

بی فؼبل اوؾ دزیش دس ػعبخشبس آى ثعب آى ایدبد هىبى

اوؼیذاػعیى [ 9سی اػعز] بی ػبهلی ضعش سـىیل گش

CNT سػظ اػیذبی لی چعى اػعیذ ػعلفسیه یعب

عبی اػیذ یششیه اػششاسظی هغلثی خز سـعىیل گعش

-ػععبهلی چععى وشثوؼععیل، یذسوؼععیل وشثیععل هععی

بی ػبهلی هزوس ػجت سنییش سـىیل گش[ 11-11ثبؿذ]

- ثجد هـخل سشؿذگی آى هعی CNTاوؾ دزیشی

گشدد

صیععبدی اص ععب رسار فلععضی یععب دسعب ثعع اهععشص سؼععذا

فلضی چى عال، دالسیي، مش، دبالدیم، وجبلعز، بیاوؼیذ

[ 12-13اعذ] یىل ثش ػغح بلل وشثی خبـعبی ؿعذ

افضدى ب رسار یىل ثش ػغح بلل وشثی ثع اعذا

خاف هنبعیؼعی، وعبؾ همبهعز ى ثجدچهشفبسی

سوبػی ثب بلل وشثی، ثجد خبكیز وبسبلیؼشی اوی

ثبؿعذ هیافضایؾ لذسر رخیش ػبصی اشطی بلل وشثی

بی هخشلفی چى الىششؿیویبیی یب ؿیوی سش سؽ اص

[ 14-17گشدد]هیاػشفبد خبـبی یض خز

دس ایي سحمیك ث هظس ثجد خاف هنبعیؼی بللع

سش خز خبـبی عب رسار یشعشار ؿیوی وشثی اص سؽ

اػعشفبد ؿعذ ػعذغ ععی فشایعذ CNTیىل ثش ػعغح

یشعشطى عبرسار -ولؼی احیب دس اسوؼعفش یعذسطى

یشععشار یىععل ثعع یىععل سجععذیل ؿععذذ ػععذغ ثشسػععی

هسفلطی رسار سصیعغ دعزیشی آعب دس ػعغح بللع

ثشسػععی TEM SEMوشثععی سػععظ هیىشػععىح

ادبم ؿذ VSMخاف هنبعیؼی آى یض سػظ دػشگب

اماد ي ريش

ماد( ثع MWCNT)1دس ایي دظؾ اص بلل وشثی چذالی

هیىشهشععش 15-5ععبهشش عععل 61-41لغععش خععبسخی

چعیي Nanolin % اص سلیعذار ؿعشوز 95خلف ثعیؾ اص

یذ یششیعه ث هظس فشایذ اػیذؿیی اص اػع ؿذاػشفبد

ععب وعع ی%( هععشن آة دیععیض خععز ؿؼشـعع65)

( هعشن خعز Ni (Ni3)2.6H2Oاػشفبد ؿذ یششار یىل )

1- Multi walled carbon nanotube

113 1394/ تاز 3/ضماز 5مجل ماد ويه/ جلد

دؿؾ دی ػغح بلل وشثی سػعظ ؿعیوی سعش ثىعبس

گشفش ؿذ

ومو سازیسلیذ ب لل وشثی سضییي ؿذ ثب رسار یىل وع ؿعبهل

ثبؿذ:هشاحل فشػی صیش هی

ودى بلل وشثی سػعظ فشایعذ اػعیذ ػبهل داس

ؿیی

یىل یششارسلیذ دسخبی ب رسار

خبـععبی اوؼععیذ یىععل دس ػععغح خععبسخی بللعع

وشثی

ػولیععبر احیععبی ععب رسار اوؼععیذ یىععل دس ػععغح

خز سلیذ برسار یىل ثعش خبسخی بلل وشثی

CNTػغح

دار ومدن واولل کربىیعاملهظس ایدبد اسلبل ثعیي عبرسار یىعل ػعغح ث

عبی ػعبهلی دس ػعغح خبسخی بلل وشثی ثبیؼشی گش

خبسخی بلل وشثی ایدبد ؿد ث ایي هظس اص عشفی

بی هخد دس بللع وشثعی خعبم خز حز بخبللی1(PCNT فشایذ اػیذ ؿعیی سػعظ اػعیذ یششیعه ثعب ،)

ؿذ % اشخبة65غلظز

یذ اػع 50ccگعشم بللع وشثعی ثع 1,1ث ایعي هظعس

ػبػز سحز اهاج فشاكر 2 یششیه اضبف ؿذ دس صهبى

ػعبػز دس دهعبی 2لشاس گشفز ػعذغ وع ثع هعذر

ب ثعب هحیظ سػظ وضى هنبعیؼی هخلط گشدیذ و

PHاػشفبد اص آة دییض چذیي ثبس ؿؼشـ داد ؿذ سعب

ثشػعذ دس بیعز 6آة حبكعل اص فیلشعش ثع حعذد بیی

ثع C˚90عب دس دهعبی خز خـه ؿذى هحلل، و

دس آى خال لشاس داد ؿذ ػبػز 24هذر

کربىی با واو ررات ویکلتسییه سطح واوللػغح بلل وشثعی ثعب رسار ث هظس دؿؾ دی

( FCNT-2U)2 گشم بلل وشثی اػیذ ؿیی 15/1یىل

15minهشبل سػظ اهعاج فشاكعر ثع هعذر cc 1دس

1 Pure Carbon Nanotube 2 Functionalized Carbon Nanotube

وبهال سصیغ گشدیذ همبدیش صی هخشلفی اص یشعشار یىعل

آة اضبف دغ اص حعل ؿعذى وبهعل ثع هحعیظ cc 2ث

2ؿبهل بلل وشثی افضد ؿذ هدذدا هخلط ث هعذر

ػبػز سحز اهاج فشاكر دس حوبم آلششاػى لشاس گشفعز

ػبػز دس دهبی هحیظ صهبى 48بیز ث هخلط هذر دس

داد ؿذ ػذغ هخلط، فیلشش چذیي ثبس ثب آة ؿؼشـع

ثع ؿعد داد ؿذ سب یششار یىعل آصاد اص ػیؼعشن حعز

ثع هعذر ºC 111هظس خـه وشدى هحلل دس دهبی

یه ؿجب سص دس آى خال لشاس داد ؿذ

ثعب یشعشار یىعل ثع بی وشثی سضییي ؿعذ بلل

دس وعس ثعب اسوؼعفش عا ºC351ػبػز دس دهبی 2هذر

لشاس داد ؿذ، سب سوبهی رسار یششار یىعل ولؼعی ثع

اوؼیذ یىل سجعذیل گعشدد ثع هظعس احیعبی عب رسار

اوؼیذ یىل هخعد سی ػعغح بللع وشثعی اص وعس

-THERMOLABسحز اسوؼفش یذسطى ػبخز ووذعبی

FORNOS ELECTRICOS.lda ثععب هـخلععAP.126-

)دشسنعبل( اػعشفبد ؿعذ احیعبی رسار اوؼعیذ 3754-909

یىل خبـبی ؿذ دس ػغح بلل وشثی سػظ وس ثب

ثع ºC 411دس دهعبی یشعشطى -یذسطى 95-5اسوؼفش

ثب عش خشیعبى گعبص mbar 51 ػبػز سحز فـبس 2هذر

ml.min-151 ععبی بللعع اسی وععبهگععز ادععبم ؿععذ

( ـعبى داد 1وشثی سضییي ؿذ ثب رسار یىل دس خذل )

ؿذ اػز

(: وح وامگرازی واولل کستىی تصيیه ضد تا 1جديل)

واو ذزات اکسید ویکل، ویکل.دغ اص Niهیضاى

احیب

)دسكذ صی(

NiOهیضاى

)دسكذ صی(

FCNTهمذاس

)دسكذ صی(

وذ

-- 50 45 DO50

20 -- 85 DN20

40 -- 65 DN40 DO: Decoration of Nickel Oxide, and DN:

decoration of Nickel on the surface of FCNT.

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 114

یابیمشخص-ثشای ثشسػی ػغح خبسخی سدلطی ػغح بلل

بی وشثی برسار لشاس گشفش ثعش ػعغح آعب اسصیعبثی

هعذل 1ىششی دیـعی هیىشػىدی سػظ هیىشػىح ال

JEOL-JSM-5600 LV (JEOL ltd, Japan) گشفزكسر

ث هظس ث حذالل سػعیذى آػعیت kV 15اص لشبط وبسی

ث ػغح و وعبؾ حعشاسر ایدعبد ؿعذ سی ػعغح

-اػشفبد ؿذ ث ایي هظس ػػذبؼیى سلیمعی اص بلع

یض بی وشثی/ اػشى سی دغ اص خـه ؿذى هسد آبل

لشاس گشفز

اسصیبثی هسفلطی بلل -بی وشثعی اعذاص

عبی وشثعی حع لعشاس گیشی لغش سمشیجی بللع

ی گیشی برسار فلضی دس داخل یعب ػعغح بللع

2وشثی سػظ دػشگب هیىشػىح الىششعی ػجعسی

(TEMهذل ) LEO 912AB ث ایي هظعس ادبم ؿذ

ػػذبؼععیى سلیمعی اص بللعع ػعبصی خعز وعع

ث هظعس ؿبػعبیی بللع وشثی/اػشى سی گشدیذ

ی وشثعی اص وشثی رسار هخعد سی ػعغح عب للع

-( اػشفبد ؿعذ آصهعبیؾ XRD) ایىغ دػشگب سفشق اؿؼ

سحعز PC1800، ثب دػشگب دشاؽ دشسی بی دشاؽ دشسی

الهخ دػعشگب اص گشفزكسر 30mA خشیبى 40Vلشبط

ثبؿع خغ هعغ هعی ، یذ دس سوعبهی آصهبیـعبر اص اؿعؼ

ثشسػععی ؿععذاػععشفبد A 1.5404ثععب عععل هععج

ی خاف حشاسسی سؼییي داهع دهعبیی دبیعذاسی بللع

بی وشثی سضییي ؿذ ثب برسار اوؼعیذ وشثی بلل

3یىععععل، یىععععل ثععععب ووععععه دػععععشگب TGA-1000

(TA Instrument, New Castle, DE, USA ادعبم ؿعذ )

هیلی گشم 2بیی ثب صى سمشیجی ثشای ادبم آصهبیؾ، و

ب ثب ػشػز ی وشثی سی ؿذ وبی بللاص و

min

C11 اص دسخعع حععشاسر هحععیظ سععب دهععبیC°1111

ب ثب سنییعش وصى سنییشحشاسر داد ؿذذ دس بیز

ب سحز اسوؼفش ا كعسر آصهىگشدیذصهبى دهب ثجز

گشفز عبی ث هظس ثشسػی خعاف هنبعیؼعی بللع

1- Scanning Electron Microscopy (SEM)

2- Transition Electron Microscopy (TEM)

3- Thermogravimetery Analyzer

ػعبخز VSM 4وشثی خبلق اكالح ؿذ اص هنعبعهشش

ؿعد دػعشگب ؿشوز هنبعؾ دلیك وبؿبى اػشفبد هعی

ی دغ هبذ ش وع سا دس دهعبی هحعیظ هـعخق حلم

هی ی ثع دػعز آهعذ، دبساهششعبی وذ ث ووه حلمع

ؿذگیشی هنبعؾ حبلز اؿجبع اداسذگی اذاص

وتایج ي بحث SEM TEMر( سلعبیش -1الع ( سعب ) -1دس ؿىل )

آسد PCNT ،FCNT-2H ،DN20 DN40گشفش ؿذ اص

-)ا ؿذ اػز ثب سخ ث ؿىل عبی وشثعی الع (، بللع

ثععد nm61-21خععبسخی سمشیجععی خععبم داسای لغععش

-وبسبلیؼعز وبسبلیؼعز همبدیشی بخبللی بؿی اص كفحبر وشثی یب

ؿد فلضی دس سلیش هـبذ هی بیبی

ععبی هخععد دس اثععشی اص بخبللععی FCNT-2Uدس وعع

PCNT وعع ای اص ثبصؿععذى یؼععز دس سلععیش وعع

ـعبى داد SEMػشبی اشبیی بلل وشثی ثب سلعبیش

ؿذ اػز، ػعال ثعش ایعي ععل بللع وشثعی وعبؾ

ػعشبی بللع ة(( -)ؿعىل)ا چـوگیشی ذاؿش اػعز

بی دح ضلؼی وشؾ بؿعی وشثی ث ػجت خد حلم

-اص شهی ؿذى اص اوؾ دزیشی ثبالسشی ؼجز ثع حلمع

بی ؿؾ ضلؼی دس دیاس بلل وشثی ثشخسداس اػعز

والر هحیظ اػیذی ث هغم دح ضلؼی دس هشحل ال، ح

كسر گشفش دس شید ػشبی اشبیی بلل وشثی ث

وشثي آهس سجذیل ؿذ اص ثیي سفش ثبص ؿذى ػعشبی

[ 18دذ ]اشبیی بلل وشثی س هی

وععع TEM SEMر( سلعععبیش -ح( )ا-)ا دس ؿعععىل

DN20 DN40 آسد ؿععذ ععبی هخشلععدس ثضسگوععبیی

اػز ثب سخ ث سلبیش سوعبهی عبرسار یىعل دس ػعغح

لغش هشػظ رسار اذخبسخی بلل وشثی خبـبی ؿذ

ثد دس ثؼضی اص هبعك nm 15حذد DN20دس و

خد داسد دس و nm 41-21یض رسار آگلهش ثب اثؼبد

DN40 اثؼبد عب رسار یىعل حعذد nm 25-15 ثعد

وبؾ یبفش DN20فبكل هشػظ رسار دس لیبع ثب و

-ای ؿعىل هعی اػز هسفلطی برسار وگى دایعش

ثبؿذ دس ثؼضی اص هبعك یض دسؿز ؿذى اثؼعبد عبرسار

ؿددیذ هی DN40دس و یىل

4- vibrating sample magnometer (VSM)

115 1394/ تاز 3/ضماز 5مجل ماد ويه/ جلد

)ال (

)ة(

)ح(

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 116

20 40 60 80

0

2000

4000

6000

CC

C

C

NiONiO

Ni

Ni

Ni

Ni

NiO

NiO

NiO

C

FCNT-2U

D050

DN20

DN40

Inte

nsi

ty(a

.u.)

2(degree)

)ر(

.DN40ي )ج( DN20، )ت( FCNT-2U، )ب( PCNTای )الف(ومو SEMي TEM(: تصاييس 1ضکل)

( یض عی دشاؽ دشسی ایىعغ د وع عب 2دس ؿىل )

دسكعذ صعی 51اػیذ ؿیی سضییي ؿذ ثعب لل وشثی

-دسكذ صی یىعل 41 21سضییي ؿذ ثب اوؼیذ یىل

DN20 DN40 - ل، ثب سخ ی ؿىـبى داد ؿذ اػز

ثع خعثی كعسر گشفشع DO50فشایذ ولؼی وع

ثبؿذ ثعش هحلل سلیذی ؿبهل گشافیز اوؼیذ یىل هی

سعاى یض هعی DN20 DN40اػبع عی دشاؽ د و

كسر گشفش اػعز احیب فشایذ ث عس وبهلادػب ود و

-بی اوؼیذ یىل دس عی د و هـعبذ وعی دیه

بی لبثعل هـعبذ هشثعط ثع یىعل دس دیهؿد سب

دیععه ثععب گشافیععز داسای 3/76 ˚ 8/51، 5/44صایععبی

هشثط ث كفح گشافیعز =2 2/26 ˚سشیي ؿذر دسثیؾ

5353//88,˚7/42 ˚ ب دس هحعذد ثبؿذ ػبیش دیههی (002)

ثبؿذ وع ـعبى دعذ وبهعل ؿعذى فشایعذ یهه 7777//66 ˚

د دس ػعغح بللع وشثعی احیبی ب رسار اوؼیذ هخع

ثبؿذ ثب سخ ث ؿىل ثب افضایؾ هیضاى دسكذ یىعل دس هی

بی یىعل ثضسگشعش ؼعجز ػعذدی اسسفعبع ػبخشبس، دیه

ب وبؾ یبفش اػز دیه

(DO50(، تصيیه ضد تا اکسید ویکل)FCNT-2Uاسید ضيی) واولل کستىی ایومو X(: طیف پساش پستی 2ضکل)

( .DN40ي DN20دزصد يشوی ویکل ) 40ي 20تصئیه ضد تا

117 1394/ تاز 3/ضماز 5مجل ماد ويه/ جلد

0 200 400 600 800 1000

0

20

40

60

80

100

Wei

gh

t lo

ss p

erce

nt(

%)

FCNT-2U

D050

DN20

DN40

Temperature(oC)

200 300 400 500

88

96

104

3دس ؿىل) -FCNTعبی ( سنییشار افز صى ثعشای وع

2U ،DO50،DN20 DN40 آهذ اػز ثب سخ ثع ؿعىل

دس حضععس C597˚اص دبیععذاسی حشاسسععی بللعع وشثععی

دلیعل یبثعذ وبؾ هعی C 511˚ث برسار اوؼیذ یىل

سعاى ثع افعضایؾ ػعغح دس سوعبع ػعبخشبس ا هیایي اهش س

گشافیشی ثب اوؼیظى هعشسجظ داؼعز هیعضاى اوؼعیذ یىعل

یض دغ اص وؼعش خبوؼعشش DO50هخد دس ػبخشبس و

ثبؿعذ ىشع خبلعت دس ایعي دسكذ هعی 51ثبلیوبذ ثشاثش

عبی ػعبهلی دس ػعغح وداس سؼییي هیضاى سـعىیل گعش

سخ ث ؿىل وبؾ صى سب دهعبی بلل وشثی اػز ثب

˚C 411 بی فؼبل دس ػغح بلل وشثعی هشثط ث گش

دغ اص خبـبی ب رسار اوؼیذ یىل یب [19]ثبؿذهی

بی هزوس یچ گ افز صی یىل ث ػجت هلش گش

هحلعل احیعبی وع DN40وع ؿعد هـبذ وی

خ ث ؿىل دغ اص ػعخشي ثب سثبؿذ هی DO50اوؼیذی

وبهل د و هعزوس صى ثبلیوبعذ عش د وع ثشاثعش

یىذیگش اػز و ـبى دعذ اوؼعبیؾ وبهعل عب رسار

یىل دس عی فشایذ ػخشي سجذیل آب ث اوؼیذ یىعل

ثبؿذ ػال ثشایي ثع ػعجت حضعس عب رسار یىعل هی

اوؼیظى عا دس وبؾ ػغح دس سوبع ػبخشبس گشافیشی ثب

دبیذاسی حشاسسی ثبالسشی سا اص خعد DO50همبیؼ ثب و

دذ ـبى هی

.DN40ي FCNT-2U ،DO50، DN20ای (: تغییسات افت يشن تسای ومو3ضکل)

( سنییشار افز صی هـشك آى ثش حؼت دهعب 4دس ؿىل )

سخشیت بلل دس اسوؼفش ا ـبى داد ؿذ اػز فشایذ

وشثی سضییي ؿذ ثب رسار یىل ؿعبهل هشاحعل هشؼعذدی

˚اػععز اثشععذا افععضایؾ صععی اص دهععبی C 171 ثععش اػععبع

ؿد، ایي افعضایؾ صى بؿعی اص هحی هـشك هـبذ هی

سوبیل سشویت عب رسار یىعل هخعد دس ػعغح بللع

ر یىل ثش وشثی اػز اشطی آصاد هؼبدل اوؼیذاػیى رسا

اػبع ساثغ صیش لبثل هحبػج اػز:

ثب سخ ث هؼبدلع ثعبال اعشطی آصاد اوعؾ اوؼیذاػعیى

سعش اص یىل دس اسوؼفش هحیظ هفی اػز، دس دهببی دبییي

˚C 171 اس ثعد لعی اص لحعبػ ؿشایظ سشهدیبهیىی ثشلش

ػشػز اوعؾ ثؼعیبس وعذ ثعد دس هحعی ػیشیه

TGA ؿد ثب افضایؾ سنییشار صی هـبذ وییچگ

دهب ؿشایظ ػیشیىی هیب ؿذ افعضایؾ صى دس هحعی

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 118

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Wei

gh

t lo

ss p

erce

nt(

%)

Temperature(oC)

Weight loss %

DN20

DN40

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

dW.dT-1

DN20

DN40

dW

/dT

(%

.oC

-1)

سذ كعؼدی افعضایؾ C 411˚ؿد سب دهبی هـبذ هی

ؿد، و ـبى دذ بی هزوس هـبذ هیصى دس و

آى اػز سب ایي دهب اوؾ وششل وذ اوؼیذاػیى ب

اص رسار همعذاسی ثبؿذ، اهب سب ایي دهعب سعب رسار یىل هی

یىل هخد دس ػبخشبس دس اوعؾ اوؼیذاػعیى ؿعشوز

( هیضاى افضایؾ صى سب دهعبی 5اذ، ثب سخ ث ؿىل )وشد

˚C411 ثبؿععذ رسار دسكععذ صععی هععی65/2 4/5ثشاثععش

اوؼیظى هخد دس ا ػعال ثعش ایعي عبرسار اوؼعیذ

سدضی وشثي سا اص شبس گشافیشی ؿشایظ یىل دس سوبع ثب ػبخ

وبیذ دس حمیمز دس ایعي فشان هی C411˚دهبی ثبالسش اص

ثبص دهبیی د اوعؾ سدضیع اوؼیذاػعیى ثع كعسر

و دغ اص وبهعل هاصی دس حبل ادبم اػز ىش خبلت آى

ؿذى سدضی وعشثي دس ػعبخشبس بللع وشثعی دس دهعبی

˚C711 بذ دغ اص وؼش خبوؼشش هخعد هیضاى هبد ثبلیو

عبی بللع وشثعی دس ػبخشبس ثشاثش دسكعذ صعی وع

ثبؿذ ایي اسلبم ـبى دعذ سضییي ؿذ ثب اوؼیذ یىل هی

-اوؼبیؾ وبهل ب رسار یىل هخعد دس د وع هعی

ثبؿذ

( دز اتمسفس DN40ي DN20دزصد يشوی ویکل ) 40ي 20ا ای واولل کستىی تصئیه ضد تومو TGA(: مىحىی 4ضکل)

ا.

ث هظعس ثشسػعی هیعضاى سنییعشار خبكعیز هنبعیؼعی

بللعع وشثععی دس حضععس ععب رسار یىععل، آصهععى

( سنییععشار 5ادععبم ؿععذ دس ؿععىل ) VSMهنبعػععدی

هنبعؾ هبد ثش حؼت سنییشار هیذاى هنبعیؼعی سػعن

ؿذ اػز ثب سخ ث ؿعى FCNT-2Uعبی ل دس وع

DO50 خبكیز هنبعیؼی هبد لبثل كشفظش وشدى هی-

ثبؿذ اهب ثب افضایؾ هیضاى یىل ثعش ػعغح بللع وشثعی

-سثبیی هبد افضایؾ یبفش اػز دس سوبهی ولذسر آي

هشمععبسى اػععز H=0ععبی هحععی هنععبعؾ ؼععجز ثعع

حلمهـبذ ؿعذ ثعب عبی سعضییي یؼششصیغ دس وع

ثبؿعذ رسار یىل ـبى دذ سفشبس فشهنبعیغ هبد هی

(، هیعذاى Ms) 1( همبدیش ػذدی هنبعؾ اؿجبع6دس ؿىل )

1- Saturation Magnetization (Ms)

( هیععععذاى Mr)3(، هنععععبعؾ دؼععععوبذHs) 2اؿععععجبع

( خععز 5( ثعع دػععز آهععذ اص هحععی )Hc)4اداسععذگی

همبیؼ ثشش سػن ؿذ اػعز ثعب سخع ثع ؿعىل، همعذاس

FCNT-2U ع دس وععععػععععذدی هنععععبعؾ اؿععععجب

(emu.gDN50 (emu.g(ووی ثضسگشش اص و 33 11-

-1 2) /

ثبؿذ، و ػلز ایعي اهعش سا ثع ایدعبد ػیعة دس ػعغح هی

بللع وشثععی اص عشفعی حضععس رسار غیعش هنععبعیغ

سعاى ؼعجز داد اوؼیذ یىل دس عی فشایذ خبـبی هعی

رسار دععغ اص ادععبم فشایععذ احیععب، ثعع ػععجت حضععس ععب

-فشهنبعیغ یىل، خبكیز هنبعیؼی هبد افضایؾ هی

Msیبثذ همذاس ػذدی ثع DN20 DN40عبی دس وع

emu.g 1/7سشسیت ثشاثش -ثبؿعذ، وع ـعبى هعی 13/15 1-

2- Coericive force at saturation magnetization (Hs)

3- Remanence Magnetization-Retentivity (Mr)

4- Coericivity (Hc)

119 1394/ تاز 3/ضماز 5مجل ماد ويه/ جلد

-8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

DN40

DN20

FCNT-2U

DO50

Ma

gn

eti

za

tio

n(e

mu

/g)

Applied Field(Oe)

-8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

FCNT-2U DO50 DN20 DN40

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Ms

(em

u/g

)

FCNT-2U DO50 DN20 DN40

80

100

120

140

160

180

200

Hc

(Oe)

FCNT-2U DO50 DN20 DN40

0

1

2

3

4

Mr

(em

u/g

)

FCNT-2U DO50 DN20 DN40

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Hs

(Oe)

-بی هعزوس هعی دذ افضایؾ خبكیز آي سثبیی و

ثبؿذ همذاس ػذدی هنعبعؾ اؿعجبع دس ایعي د وع دس

ؾ اؿجبع رسار یىل و ثشاثعش عهمذاس ػذدی هنبلیبع ثب

emu.g[، هغبلؼعبر ـعبى 21ووشش اػز] ثبؿذ،هی 3/51 1-

دعذ وع همعذاس ػعذدی هنعبعؾ اؿعجبع ثع سشویعت هی

ؿیویبیی اثؼبد ؿىل رسار اثؼش اػز اثؼبد وعچىشش

ب رسار یىل دس لیبع ثب وع سعد حضعس بللع

ػعجت افعز خبكعیز هنبعیؼعی دس د وشثی دس ػبخشبس

ث ػجت DN40[ دس و 21-25و هزوس ؿذ اػز]

افضایؾ اثؼبد عبرسار اص عشفعی افعضایؾ هیعضاى دسكعذ

یىععل هخععد دس ػععبخشبس سنییععش فععبحؾ همععذاس ػععذدی

ؿد هنبعؾ اؿجبع هـبذ هی

.DN40ي FCNT-2U ،DO50 ،DN20ای ی اعمالی ومو(: تغییسات مغىاطص تس حسة میدان مغىاطیس5ضکل)

ثعشای ثعشای ىش لبثل سخ دیگش همبیؼ هیذاى هنبعیؼی الصم ىش لبثل سخ دیگش همبیؼ هیذاى هنبعیؼی الصم

سػیذى ث هنبعؾ اؿجبع اػز ثب سخ ث وعداس همعذاس سػیذى ث هنبعؾ اؿجبع اػز ثب سخ ث وعداس همعذاس

Hs ثب سـىیل رسار هنبعیؼعی یىعل ثعش ػعغح بللع ثب سـىیل رسار هنبعیؼعی یىعل ثعش ػعغح بللع

یبثعذ، وع ـعبى دعذ افعضایؾ لعذسر یبثعذ، وع ـعبى دعذ افعضایؾ لعذسر وشثی وبؾ هیوشثی وبؾ هی

ثبؿعذ ثبؿعذ و ثب افعضایؾ دسكعذ صعی یىعل هعی و ثب افعضایؾ دسكعذ صعی یىعل هعی سثبیی سثبیی آيآي

-( وموHc( ي میدان يادازودگی )Mr(، مغىاطص پسماود )Hs(، میدان اضثاع ) Ms( مقاديس عددی مغىاطص اضثاع )6ضکل )

.DN40ي FCNT-2U ،DO50 ،DN20ای

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 120

سنییشار هنبعؾ ثبلیوبذ دس و دغ اص حعز هیعذاى سنییشار هنبعؾ ثبلیوبذ دس و دغ اص حعز هیعذاى

سثعبیی یعض ثیعبگش افعضایؾ خبكعیز آعي ،Mrهنبعیؼی هنبعیؼی

ثبؿعذ بلل وشثی ثعب افعضایؾ دسكعذ صعی یىعل هعی

هیععذاى -دععبساهشش هععن دیگععشی وعع اص هحععی هنععبعؾ

-هعی Hcآیذ، هیذاى اداسذگی یعب هنبعیؼی ث دػز هی

دی ایعي وویعز ثعشای ثبؿذ ثب سخ ث ؿعىل همعبدیش ػعذ

1/91اثععش ثعع سشسیععت ثش DN20 DN40ععبی وعع

Oe 8/97 ای ثب همعذاس ثبؿذ، و دس همبیؼ ثب یىل سدهی

[ ووشش اػز وعبؾ ایعي وویعز دس 26] Oe 114ػذدی

همبیؼ ثب سد یىل سا ث ػجت حضعس ػعبخشبس گشافیشعی

سعاى اثؼعش گشافیز حؼبػیز ث اثؼبد ایي دعبساهشش هعی

[ 27داؼز]

گیریوتیجلل وشثعی سعضییي ؿعذ ثعب دس ایي دظؾ سلیذ ب

رسار یىل دس عی فشایذ ؿیوی سش كعسر گشفعز دس ب

افضایؾ اػشحىبم دیعذ فشایعذ اػیذؿعیی ثع ثشایاثشذا

بی ػبهلی ادبم ؿذ ػذغ ثب اػشفبد هظس سـىیل گش

اص سؽ ؿیوی سش ب رسار یششار یىل ثش ػغح بللع

دغ اص ادبم فشایذ ولؼعی ی دس بیزوشثی خبـب

هحلل سلیذی ػبسی اص شگع سشویجعبر اوؼعیذ یاحیب

یىل ثد سب دس عی دشاؽ دشسی ایىغ حضعس عب

رسار یىل گشافیز هـبذ ؿذ هیضاى عب رسار یىعل

دسكعذ صعی 41 21هخد دس د وع هعزوس ثشاثعش

دی حشاسسعی اػوعبل یىل ثد و دسعی فشایذ صى ػ

حشاسر دس اسوؼفش ا هحلل ثبلیوبذ سب اوؼیذ یىعل

حضس ب رسار اوؼیذ یىل سبثیشی ثش ثبؿذ خبوؼشش هی

خاف هنبعیؼی بلل وشثعی ذاؿعش لعی ثعب وبهعل

ؿععذى فشایععذ احیععب سـععىیل ععب رسار یىععل خععاف

ی ویؼی هبد ثجعد یبفشع اػعز سوعبه هنبع عبی ع

ثبؿذ رسار یىل داسای سفشبس فشهنبعیغ هیحبی ب

References 1. J. Zhang, X. Liu, R. Blume, A. Zhang,

R. Schlogl, and D.S. Su, ‘Surface-

Modified Carbon Nanotubes Catalyze

Oxidative Dehydrogenation of n-

Butane’, J.Science, vol. 322, pp. 73-

77, 2008.

، اػععوبػیل كععالحی، خؼفععش خؼفععشی دععس هیجععذی 2

وبهذصیعز یذسوؼعی ػشض ب "،صیبسسؼلی ؼوشی

ب لل ی وشثی ث سؽ دسخعب ثشسػعی -آدبسیز

هدلعع هععاد ععیي ، ػععبل ال، ، "سیضػععبخشبس آى

1391، 43-31ف ،4ؿوبس3. Ch. He, N. Zhao, Ch. Sh. Shi, J. Li,

and H. Li, ‘Magnetic properties and

transmission electron microscopy

studies of Ni nanoparticles

encapsulated in carbon nanocages and

carbon nanotubes’, Mater Res Bull,

Vol. 43, pp. 2260-2265, 2008.

4. E. Dujardin, T.W. Ebbesen, H. Hiura,

and K. Tanigaki, ‘Capillarity and.

Wetting of Carbon Nanotubes’,

Science, vol. 26, pp 1850-1852, 1994.

5. Y. Tang, D. Yang, F. Qin, J. Hu, C.

Wang, and H. Xu,’ Decorating multi-

walled carbon nanotubes with nickel

nanoparticles for selective

hydrogenation of citral’, J. Solid State

Chem, vol. 182, pp. 2279-2284, 2009.

6. H. S. Park, T. J. Park, Y. S. Huh, B.

G. Choi, S. Ko, S. Y. Lee, and W.H.

Hong,’ mobilization of genetically

engineered fusion proteins on gold-

decorated carbon nanotube hybrid

films for the fabrication of biosensor

platforms’, J. Colloid Interface sci,

vol. 350, pp. 453-458, 2010.

7. P. Ayala, F. L. Freire, L. Gu, D.J.

Smith, I.G. Solo rzano, D.W. Macedo,

J.B. Vander Sande, H. Terrones, J.

Rodriguez-Manzo, and M. Terrones,’

Decorating carbon nanotubes with

nanostructured nickel particles via

chemical methods’, Chem. Phys. Lett,

vol. 431, pp. 104-109, 2006 8. H.L. Zhuang, G.P. Zheng, and A.K.

Soh,’ Interactions between transition

metals and defective

9. Carbon nanotubes’, Comp. Mater. Sci,

vol. 43, pp.823-828, 2008. 10. P. Martis, B. R. Venugopal, J.

Delhalle, and Z. Mekhalif, ‘Selective

decoration of nickel and nickel oxide

121 1394/ تاز 3/ضماز 5/ جلد مجل ماد ويه

nanocrystals on multiwalled carbon

nanotubes’, J. Solid State Chem,

vol.184, pp.1245–1250, 2011.

11. S. Kundu, Y. Wang, W. Xia, and M.

Muhler,’ Thermal Stabiliy and

Reducibility of Oxygen-Containing

Functional Groups on Multivalled

Carbon Nanotube Surfaces: A

Quantitative High-Resolution XPS

and TPR/TPR Study ‘, J. Phys. Chem.

C, vol. 112, pp.16869-16878, 2008.

12. N.T. Hung, I.V. Anoshkin, A.P.

Dementjev, D.V. Katorov, and E.G.

Rakov, ‘Functionalization and

solubilization of thin multiwalled

carbon nanotubes’, Inorg. Mater, vol.

44, pp.219-223, 2008.

13. J. Chen, M. Wang, B. Liu, Z. Fan, K.

Cui, and Y. Kuang, ‘Platinum

Catalysts Prepared with Functional

Carbon Nanotube Defects and Its

Improved Catalytic Performance for

Methanol Oxidation’, J. Phys. Chem.

B ,vol.110 , pp.11775-11779, 2006.

14. Y. Wang, X. Xu, Z. Tian, Y. Zong, H.

Cheng, and C. Lin, ‘Selective

heterogeneous nucleation and growth

of size-controlled metal nanoparticles

on carbon nanotubes in solution’,J.

Chem. Eur., vol. 12, pp.2542-2549,

2006. 15. S. Arai, M. Endo, and N. Kaneko, ‘Ni-

deposited multi-walled carbon

nanotubes by electrodeposition’,

Carbon, vol. 42, pp.641–644, 2004.

16. P. Ayala, F.L. Freire Jr.,L.Gu, David

J. Smith, I.G. Solo ´rzano, D.W.

Macedo, J.B. Vander Sande, H.

Terrones, J. Rodriguez-Manzo, and

M. Terrones, ‘Decorating carbon

nanotubes with nanostructured nickel

particles via chemical methods’,

Chem Phys Let, vol. 431, pp. 104–

109, 2006.

17. P. Azadi, R. Farnood, and E.Meier,

‘Preparation of Multiwalled Carbon

Nanotube-Supported Nickel Catalysts

Using Incipient Wetness Method’, J.

Phys. Chem. A, vol. 114, pp. 3962–

3968, 2010.

18. J. Ph. Tessonnier, O. Ersen,G.

Weinberg, C. Pham-Huu, D. Sheng

Su, and R. Schlogl, ‘Selective

Deposition of Metal Nanoparticles

Inside or Outside Multiwalled Carbon

Nanotubes’, Acsnano, vol. 3, pp.

2081–2089, 2009.

19. P.J.F. Harris, 'Carbon nanotube

science: synthesis, properties and applications', New York, 2009.

20. H. Yang, Sh. Song, R. Rao, X. Wang,

Q. Yu, and A. Zhang, ‘ enhanced

catalytic activity of benzene

hydrogenation over nickel confined in

carbon nanotubes', J. Mol Cat. A, Vol.

323, pp. 33-39, 2010. 21. P.Z. Si, Z.D. Zhang, D.Y. Geng, C.Y.

You, X.G. Zhao, and W.S. Zhang,

‘Synthesis and characteristics of

carbon-coated iron and nickel

nanocapsules produced by arc

discharge in ethanol vapor’, Carbon,

vol. 41, pp. 247-251, 2003. 22. I. Bica, ‘Nanoparticle production by

plasma’, Mater. Sci. Eng. B, vol. 68,

pp. 5-9, 1999 23. X.Q. Zhao, Y. Liang, Z.Q. Hu, and

B.X. Liu,’ Oxidation characteristics

and magnetic properties of iron

carbide and iron ultrafine particles’, J.

Appl. Phys, vol.80, pp. 585-5860,

1996 24. L. Hofer and E. M. Cohn,’ Saturation

Magnetizations of Iron Carbides’, J.

Am. Chem. Soc, vol. 81, pp. 1576-,

195-1582 25. X. Q. Zhao, B. X. Liu, Y. Liang, and

Z. Q. Hu, ‘Oxidation behavior and

magnetic properties of metallic

ultrafine particles’, J. Magn. Magn.

Mater, vol. 164, pp.401-410, 1996. 26. J. P. Cheng, X. B. Zhang, G. F. Yi, Y.

Ye , and M. S. Xia, ‘Preparation and

magnetic properties of iron oxide and

carbide nanoparticles in carbon

ضیمی تس ي تسزسی خاص مغىاطیسی آن تصيیه واولل کستىی تا واوذزات ویکل ت زيش 122

nanotube matrix’, J. Alloys Comp,

vol. 455, pp. 5–9, 2008. 27. K.H. Ang, I. Alexandrou, N.D.

Mathur, G.A.J. Amaratunga, and S.

Haq, ‘The effect of carbon

encapsulation on the magnetic

properties of Ni nanoparticles

produced by arc discharge in de-

ionized water’, Nanotechnology, vol.

15, pp. 520-525 , 2004.

28. R. Sepahvand and R. Mohamadzade,’

Synthesis and Characterization of

Carbon Nanotubes Decorated with

Magnesium Ferrite (MgFe2O4)

Nanoparticles by Citrate-Gel Method’,

Journal of Sciences, Islamic Republic

of Iran, vol.22.