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

نویسندگان

1 دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی دانشگاه جامع امام حسین (ع)

2 دانشکده شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساوه، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، ساوه

4 دانشکده علوم پایه دانشگاه جامع امام حسین (ع)

5 واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران

چکیده

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
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and Investigation of Structural, Magnetic and Microwave Absorption Properties of Ba0.2Sr0.2La0.6MnO3/MWCNT Nanocomposite in Comparison with Ba0.2Sr0.2La0.6MnO3 in X-band Region

نویسندگان [English]

  • S.S . Seyyed Afghahi 1
  • R. Peymanfar 2 3
  • S. Javanshir 2
  • A. Javidan 4 5
1 Department of Engineering, Faculty of Materials Science and Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
2 Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
3 Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
4 Department of Basic Sciences, Imam Hossein University, Tehran, Iran
5 Department of Basic Sciences, Imam Hossein University, Tehran, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microwave absorbant
  • Sol-gel
  • magnetic nanocomposite
  • Carbon Nanotube