این رساله دکتری، بر روی راهکارهای علمی و پایدار برای مواجهه با چالش های کلیدی محیط زیست و انرژی جهانی، بر مهندسی مولکولی و سطحی ترکیبات و بسترهای کربنی/آلی پیشرفته تمرکز دارد. پژوهش اول، تهیه یک جاذب مغناطیسی باقابلیت استفاده مجدد از طریق عامل دار کردن دوپامین با اتیلن دی آمین تترااستیک انیدرید و پلیمریزاسیون آن بر سطح نانولوله های کربنی مغناطیسی (EDTA@PD-CNT/Fe3O4) را نشان می دهد. جاذب سنتز شده با استفاده از تکنیک های XRD، FT-IR، پتانسیل زتا، FE-SEM، EDS، BET، TGA، DTA و VSM مورد بررسی قرار گرفت. جاذب سنتز شده برای حذف یون های سرب و کادمیوم از محلول آبی مورداستفاده قرار گرفت.
چارچوب های آلی کووالانسی(COFs) دسته ای ازپلیمرهای متخلخل بلوری با ساختار تناوبی منظم و ویژگی های فوق العاده مناسب برایکاربرد های مختلف از جمله ذخیره سازی انرژی هستند. در اینپژوهش، دو COFsمختلف بر اساس واکنش باز شیف بین مونومرهای دی آمین وتری آلدهید سنتز شدند. دو COFs( TFPA-AZO-COFو (TFPB-AZO-COF با استفاده از دی آمین، آزودی آنیلین (AZO) و تری آلدهید های تریس (فرمیل فنیل)آمین (TFPA) و 1،3،5تریس (فرمیل فنیل) بنزن (TFPB) سنتز شدند. چارچوب های آلی کووالانسی سنتز شده باآزمون های مختلف مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفتند.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی، نیاز به مبدل های بسیار کاهنده در زمینه هایی چون شارژرهای باتری، جوش الکتریکی، مبدل های اصلاح ضریب توان، ماژول های تنظیم ولتاژ، سیستم های مخابراتی، خودروهای برقی و منابع تغذیه بدون وقفه به شدت احساس می شود. ساختار پای مبدل های کاهنده، مبدل باک مرسوم است که به دلیل دارا بودن ساختار و عملکرد ساده، برای ایجاد ولتاژی کمتر از ولتاژ ورودی، در اغلب زمینه ها بسیار مورد توجه قرارگرفته است.
توسعه فناوریهای استفاده از انرژی خورشیدی برای غلبه بر چالشهای پیشگیری از خوردگی فولاد زنگنزن بسیار مهم است. در این مطالعه از روش رسوب حمام شیمیایی (CBD) استفاده شد تا به طور همزمان، در مرحله اول نانو ذرات اکسیدهای روی و کبالت و سپس در مرحله بعد نانو ذرات اکسیدهای کبالت و ایندیوم و در نهایت نانو ذرات اکسیدهای روی و ایندیوم بر روی نانولولههای تیتانیوم دی اکسید (TNTs) رسوب داده شوند. این فرآیند جهت تولید فتوآندها بر پایه TNTs و بررسی حفاظت کاتدی فتوالکتروشیمیایی (PEC) آنها برای فولاد زنگنزن 304 (SS304) به کار گرفته شد.
در میان افزارههای مجتمع نوری، مدولهسازهای نوری را میتوان یکی از ضروریترین افزارهها در هر سامانه نوری به شمار آورد. مدولهساز نوری افزارهای برای دستورزی ویژگیهای باریکههای نور مانند توان نوری، فاز، قطبش و غیره است. فرآیند مدولهسازی را میتوان با استفاده از افزارههای فعال یا غیرفعال انجام داد. یک مدولهساز فعال از سیگنال الکتریکی برای مدولهسازی باریکههای نور استفاده میکند. در مقابل، مدولهسازهای غیرفعال مدولهسازی را بدون استفاده از هر گونه میدان خارجی انجام میدهند.