استفاده از کاوند نانولوله کربنی در تهیه تصویرهای مغناطیسی با توان تفکیک بالا

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 5، دوره 8، شماره 1، خرداد 1393، صفحه 41-48   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

صدیقه صادق حسنی^{* 1}؛ جمال الدین افضلی²؛ علیمراد رشیدی³

¹کارشناس ارشد و مربی شیمی تجزیه، پژوهشکده کاتالیست و نانوفناوری، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

²کارشناس ارشد فیزیک حالت جامد، پارک علم و فناوری، کردستان، ایران

³دانشیار مهندسی شیمی، پژوهشکده کاتالیست و نانوفناوری، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

تعیین ساختار و ابعاد نانوذرات مغناطیسی سنتز شده و نیز بررسی ریخت‌شناسی نانوکامپوزیت‌های حاوی نانوذرات مغناطیسی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. یکی از روش‌های مناسب شناسایی مواد شیمیایی، استفاده از میکروسکوپ نیروی مغناطیسی مجهز به کاوند مغناطیسی است. در این پژوهش یک روش آسان و تکرارپذیر برای ساخت کاوند میکروسکوپ نیروی مغناطیسی با استفاده از نانولوله کربنی چند دیواره به روش دی الکتروفورزیس توسعه داده شده است. سوسپانسیون‌هایی با غلظت‌های معین از نانولوله‌های کربنی در محلول اتانول - آب بدون یون و با استفاده از سورفاکتانت سدیم دودسیل سولفات و به‌کارگیری دستگاه فراصوت آماده شد. نانولوله‌های کربنی با غلظت‌های معین در محلول اتانول - آب بدون یون و با استفاده از سورفاکتانت سدیم دودسیل سولفات و به‌کارگیری دستگاه فراصوت به صورت سوسپانسیون آماده شد. برای پیوند نانولوله کربنی به نوک سوزن سیلیکونی میکروسکوپ نیروی اتمی عامل‌های متفاوتی از قبیل ولتاژ، فرکانس، زاویه سوزن با صفحه الکترود و شکل سوزن را باید در نظر گرفت. جهت سادگی تزریق محلول نانولوله‌ کربنی به ناحیه بین نوک کاوند سیلیکونی با پوشش طلا و صفحه الکترود، فاصله بین آن‌ها 30 میکرومتر تنظیم شد. با توجه به آزمایش‌های انجام شده برای بررسی اثر ولتاژ، مشخص شد که ولتاژ بهینه‌ برای پیوند نانولوله‌ کربنی به نوک سوزن 13 ولت است. کاوند‌های ساخته شده با کبالت پوشش‌دهی شده و به کمک آن‌ها از نمونه‌های مغناطیسی تصویر تهیه شد. نتیجه‌ها با تصویرهای به‌دست آمده از کاوند تجاری مقایسه و نشان داده شد که با کاوند‌های نانولوله کربنی تصاویری با توان تفکیک بالاتری به‌دست می‌آید. دوام این سوزن‌ها به‌دلیل ویژگی ارتجاعی و مقاومت حرارتی و مکانیکی بیشتر نانولوله کربنی مربوط است.

کلیدواژه‌ها

نانوذرات مغناطیسی؛ نانوکامپوزیت‌های پلیمری؛ کاوند نانولوله کربنی؛ میکروسکوپ نیروی مغناطیسی؛ دی‌الکتروفورزیس

مراجع

[1] Albrecht, T.; Buhrer, C.; Fahnle, M.; Maier, K.; Platzek, D.; Reske, J.; Applied Physics A: Materials Science & Processing, 65(2), 215, 1997.
[2] Zhou, C.; Gao, C.; Xu, W.; Appl. Mater. Interfaces, 2, 1483-1489, 2010.
[3] Klinov, D.; Magonov, S.N.; Appl. Phys. Lett., 842697-2699; 2004.

[4] Sievers, S.; Braun, K.F.; Eberbeck, D.; Gustafsson, S.; Olsson, E.; Schumacher, H.W.; Siegner, U.; Small. 8(17), 2675–2679, 2012.

[5] Sadegh Hassani, S.; Aghabozorg, H.R.; Recent Advances in Nanofabrication Techniques and Applications, Intechweb publisher, 457-500; 2011.
[6] Tang, J.; Yang, G.; Zhang, Q.; Parhat, A.; Maynor, B.; Liu, J.; Qin, L.C.; Zhou, O.; Nanoletters, 5(1), 11-14, 2005.
[7] Hopster, H.; Oepen, H.P.; Magnetic Microscopy of Nanostructures, Springer publisher, 11-12, 2005.
[8] Hafner, J.H.; Cheung, C.L.; Lieber, C.M.; Nature., 398, 761–762, 1999.
[9] Hafner, J.H.; Cheung, C.L.; Lieber, C.M.; J. Am. Chem. Soc., 121, 9750–9751, 1999.
[10] Tang, J.; Gao, B.; Geng, H.; Velev, O. D.; Qin, L.; Zhou, O.; Adv. Mater., 15, 1352-1355, 2003.
[11] Zhang, J.; Tang, J.; Yang, G.; Qiu, Q.; Qin, L.; Zhou, O.; Adv. Mater., 16, 1219-1222, 2004.
[12] Dai, H.; Hafner, J.H.; Rinzler, A.G.; Colbert, D.T.; Smalley, R.E.; Nature, 384, 147–50, 1996.
[13] Hall, A.; Matthews, W. G.; Superfine, R.; Falvo, M.R.; Washburn, S.; Appl. Phys. Lett., 82, 2506–8, 2003.
[14] Alizadegan, A.; Liao. A.D.; Xiong, F.; Pop, E.; Hsia, K.J.; Nano Res., 5(4), 235–247, 2012.
[15] Afzali, j.; Alemipour, Z.; Hesam, M.; International Journal of Engineering (IJE) Transactions A: Basics, 26(4), 567-568, 2013.