فهرست

سنتز نانوکامپوزیت مغناطیسی MWCNT/6MnO3.2La0.2Sr0.Ba0 و بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی و مقایسه جذب امواج ریزموج آن با 6MnO3.2La0.2Sr0.Ba0 در محدوده فرکانسی باند X

نشریه: سال دوم-شماره2-تابستان 1394 - مقاله 3   صفحات :  73 تا 80



کد مقاله:
nm-149

مولفین:
سید سلمان سید افقهی: دانشکده مواد - دانشگاه امام حسین ع
رضا پیمان فر
شهرزاد جوانشیر: دانشکده شیمی - دانشگاه علم و صنعت پردیس خودگردان
عبدلله جاویدان: دانشگاه آزاد واحد علوم - گروه شیمی


چکیده مقاله:

در این تحقیق نانوکامپوزیت مغناطیسی چندعنصره بر پایه نانولولههای کربنی چند دیواره عاملدار شده MWCNT/6MnO3.2La0.2Sr0.Ba0 تهیه و برای تقویت شدت و پهنای نوار جذبی در محدودهی فرکانس X امواج ریزموج استفاده شد. ابتدا نانوذره مغناطیسی 2La0.2Sr0.Ba0 و 6MnO3 به روش سل-ژل سنتز شد. سپس سطح نانولولههای کربنی با استفاده از مخلوط 3 به 1 سولفوریک/نیتریک اسید تحت امواج فراصوت و همزن مکانیکی به طور همزمان، با گروه های عاملی کربوکسیلیک عاملدار شدند. در مرحله بعد نانولولههای کربنی عاملدار شده با استفاده از پلیمر پلی متیل متا کریلات در کورهی گاز آرگون با نانوذرات مغناطیسی پوشش دادهشدند. ساختار بلوری و مورفولوژی نانوذره سنتز شده و پوششدهی مناسب نانولولههای کربنی بااین نانوذرات به کمک FTIR,VSM,XRD,FESEM بررسی و تایید شد. در نهایت، نمونههای جاذب با پخشکردن مناسب نانوذره مغناطیسی و نانوکامپوزیت در پلی اورتان بوسیلهی امواج فراصوت آماده و میزان جذب یا افت انعکاس نمونههای جاذب در محدودهی فرکانس GHz 4/12-2/8 بررسیشد. نانوذره 6MnO3.2La0.2Sr0.Ba0 دارای بیشینه افت انعکاس dB 46/14 در ناحیه GHz 74/10 بود و در این ناحیه با پهنای باند GHz 72/1 جذب بیش از dB 10 از خود نشانداد. همچنین نانوکامپوزیت MWCNT/6MnO3.2La0.2Sr0.Ba0 دارای جذب dB 97/22 امواج ریزموج در ناحیه GHz 45/11 و با پهنای باند GHz 29/2 جذب بیش از dB 10 میباشد. این نتایج Ba نشان میدهدا گر چه نانوذره سنتزشده 6MnO3.2La0.2Sr0.0 خود به تنهایی دارای خاصیت جذب امواج ریزموج بوده و جاذب


Article's English abstract:

I n this research, MWCNT-based nanohybrids made of functionalized multi-walled carbon nanotubes with multi-element magnetic nanocomposites Ba0.2Sr0.2La0.6MnO3/MWCNT were prepared and used to strengthen the intensity and absorbing frequency bandwidth and maximum microwaves absorption in X-band. Initially Ba0.2Sr0.2La0.6MnO3 NPs was synthesized by sol-gel method. Afterwards, the MWCNT was functionalized with carboxylic functional group by acid treating in a mixture of sulfuric/nitric acid in 3:1 ratio (V/V) using ultrasonic irradiation and mechanical stirring simultaneously. The functionalized MWCNT was then coated with these NPs using poly methyl methacrylate (PMMA) in an argon atmosphere furnace. The crystal structures and morphology of synthesized nanoparticles and suitable coating of carbon nanotubes with these nanoparticles were characterized and confirmed by FESEM, XRD, VSM, FTIR analysis. Finally absorbent samples were prepared by dispersion of magnetic NPs and nanocomposite in polyurethane in an ultrasonic bath and the absorption or reflection loss for absorbing samples was investigated at the frequency range of 8.2 – 12.4 GHz. The maximum reflection loss of Ba 0.2Sr0.2La 0.6MnO3 NPs was -14.46 dB at 10.74 GHz with a bandwidth of 1.72GHz (more than –10 dB) and the maximum reflection loss for Ba0.2Sr0.2La0.6MnO3/MWCNT nanocomposite was -22.97 dB at 11.45GHz with a bandwidth of 2.29GHz (more than –10dB). These results indicated that albeit Ba 0.2Sr0.2La 0.6MnO3 NPs has its own microwave absorption properties and could be a good absorber in X-band, but the microwave absorption properties of the hybrid Ba 0.2Sr0.2La 0.6MnO3/MWCNT nanocomposites are significantly enhanced.


کلید واژگان:
جاذب امواج ریزمو ج، سل-ژل، نانوکامپوزیت مغناطیسی، نانولولهی کربنی

English Keywords:
Microwave absorbant, Sol-gel, Magnetic nanocomposite, Carbon nanotube.

منابع:

English References:
[1] D. Micheli, C. Apollo, R. Pastore, R. B. Morles, S. Laurenzi, M. Marchetti, “Nanostructured composite materials for electromagnetic interference shielding applications,” Acta Astronautica, vol. 69, pp. 747–757, 2011. [2] Y. H. Kim, S. J. Park, “Roles of nanosized Fe3O4 on supercapacitive properties of carbon nanotubes,” Current Applied Physics, vol. 11, pp. 462–466, 2011. [3] G. X. Tong, W. H. Wu, J. G. Guan, H. S. Qian, J. H. Yuan, W. Li, “Synthesis and characterization of nanosized urchin-like ?-Fe2O3 and Fe3O4: Microwave electromagnetic and absorbing properties,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 509, pp. 4320–4326, 2011. [4] D. D. L. Chung, “Electromagnetic interference shielding effectiveness of carbon materials,” Carbon, vol. 39, pp. 279–285, 2001. [5] Y. Z. Fan, H. B. Yang, X. Z. Liu, H. G. Zhu, G. G. Zou, “Preparation and study on radar absorbing materials of nickel-coated carbon fiber and flake graphite,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 461, pp. 490–494, 2008. [6] N. Q. Zhao, T. C. Zhou, C. S. Shi, J. J. Li, W. K. Guo, “Microwave absorbing properties of activated carbon-fiber felt screens (vertical-arranged carbon fibers)/epoxy resin composites,” Materials Science and Engineering, vol. 127, pp. 207–211, 2006. [7] Y. C. Qing, W. C. Zhou, S. Jia, F. Luo, D. M. Zhu, “Electromagnetic, microwave absorption properties of carbonyl iron and carbon fiber filled epoxy/silicone resin coatings,” Applied Physics A, vol. 100, pp. 1177–1181, 2010. [8] X. L. Liu, “Study on microwave-absorbing behavior of multi-walled CNTs,” Modern Applied Science, vol. 4, no. 9, pp. 124–129, 2010. [9] D. Micheli, C. Apollo, R. Pastore, M. Marchetti, “X-Band microwave characterization of carbon-based nanocomposite material, absorption capability comparison and RAS design simulation,” Composites Science and Technology, vol. 70, pp. 400–409, 2010. [10] J. B. Kim, S. K. Lee, C. G. Kim, “Comparison study on the effect of carbon nano materials for single-layer microwave absorbers in X-band,” Composites Science and Technology, vol. 68, pp. 2909–2916, 2008. [11] L. J. Deng, M. G. Han, “Microwave absorbing performances of multiwalled carbon nanotube,” Applied Physics Letters, vol. 91, 2007. [12] Lirong kong, xiaofeng Lu, Wanjin zhang, “Facile synthesis of multifunctional multiwalled carbon nanotubes /Fe3O4 nanoparticles / polyaniline composite nanotubes.” Journal of Solid State Chemistry, vol. 181, no. 3, pp. 628–636, March 2008. [13] V. M. Petrov, V. V. Gagulin, “Microwave absorbing materials,” Inorganic Materials, vol. 37, vol. 2, pp. 93–98, 2001. [14] I. M. De Rosa, A. Dinescu, F. Sarasini, M. S. Sarto, “Effect of short carbon fibers and MWCNTs on microwave absorbing properties of polyester composites containing nickel-coated carbon fibers,” Composites Science and Technology, vol. 70, pp. 102–109, 2010. [15] K. Cui, Y. Cheng, J. Dai, J. Liu, Synthesis, “characterization and microwave absorption properties of La0.6Sr0.4MnO3/polyaniline composite,” Materials Chemistry and Physics, vol. 138, pp. 810-816, 2013. [16] http://www.civilica.com/Paper-BSNANO03-BSNANO03_067.html [17] Z. De-xu, L. Qiao-ling, Y. Yun, Z. Cun-rui, “Synthesis and characterization of carbon nanotubes decorated with strontium ferrite nanoparticles,” Synthetic Metals, vol. 160, pp. 866–870, 2010. [18] A. Ghasemi, “Remarkable influence of carbon nanotubes on microwave absorption characteristics of strontiumferrite/CNT nanocomposites,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 323, pp. 3133–3137, 2011. [19] A. Ghasemi, V. Sepelak, X. Liu, A. Morisako, “Structural, Microwave, and Magnetic Properties of Self-Assembled Substituted Strontium Ferrite Dot Array on Multiwall Carbon Nanotubes,” IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol. 48, no. 11, pp. 3474-3477, 2012 [20] G. Mu, N. Chen, X. Pan, H. Shen, M. Gu, “Preparation and microwave absorption properties of barium ferrite Nano rods,” Materials Letters, vol. 62, pp. 840–842, 2007.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1379
تعداد دریافت فایل مقاله : 102



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک