معرفی روش‌های سنتز برخی از نانوذرات‌ها

در این مطالعه، به بررسی سایر روش‌های سنتز نانوذرات پودر آلومینا نظیر شیمی تر، مایکروویو، مکانوشیمیایی، هیدرولیز پرداخته شده است.

روش شیمی تر برای سنتز نانوذرات پودر آلومینا

روش دیگر برای تولید نانوذرات پودر آلومینا، روش شیمی تر است. در این روش رسوب به صورت قطره‌ای درون محلول با سرعت مشخصی ریخته شده و رسوب حاصل به دست می‌آید. pH محلول در روش به‌شدت موثر است. روش شیمی تر چندین مزیت دارد، که از جمله آن‌ها می‌توان به، به‌دست آمدن مواد خام از بازیافت پسماندها اشاره کرد.

همچنین نانوذرات پودر آلومینای حاصل، دارای اندازه یکنواخت و پایداری حرارتی بالا هستند. بر اساس مطالعه هونگشیا لو  و همکارانش ]1[ در سال 2005 در دانشگاه ژنگژوی چین، در این روش از نانوذرات آلومینیوم (100 نانومتر) با خلوص 99 درصد، نیترات آلومینیوم، آب مقطر، آمونیاک، اسید کلریدریک رقیق و اتانول استفاده می‌شود. نمودار زیر، مراحل مختلف فرآیند سنتز به روش شیمی تر را نشان می‌دهد.

این مواد در نسبت‌های استوکیومتری، توزین و اندازه‌گیری می‌شوند. ابتدا از آب مقطر برای حل‌کردن نیترات آلومینیوم استفاده می‌شود. سپس نانوپودر آلومینیوم اضافه شده و آمونیاک با سرعت 100 قطره در دقیقه به مخلوط اضافه می‌شود. برای جلوگیری از توده‌ای‌شدن ذرات، اسید کلریدریک رقیق اضافه می‌شود. مقدار pH (6 = pH) در تمام مدت واکنش برای محلول ثابت نگه‌داشته شد.

رسوب کامپوزیت فیلتر شده و با آب مقطر یا اتانول شسته می‌شود. سپس رسوب حاصل در دمای 80 درجه سانتیگراد خشک و تا دمای 1100 درجه سانتیگراد کلسینه می‌شود. فاز پیش ساز قبل و بعد از کلسیناسیون با استفاده از آنالیز XRD تعیین شد. بررسی الگوی XRD نمونه‌های سنتزشده در دماهای مختلف تکلیس، نشان می‌دهد که فاز ?-Al۲O۳ پس از کلسینه‌شدن نمونه در دمای ۴۵۰ درجه سانتیگراد مشاهده شده است.

تنها فاز تشکیل‌شده در دمای کلسینه 800 درجه سانتیگراد، فاز ?-Al۲O۳ بوده است. هنگامی که دما به 1000 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد، فاز ?- Al۲O۳ نمایان شده و با رسیدن دما به 1100 درجه سانتیگراد، فاز α-Al۲O۳ به‌طور کامل به دست آمده است. در مقایسه با روش شیمی تر مرسوم، افزودن افزودنی‌های آلومینیوم دمای تشکیل فاز α-Al۲O۳ را حدود 200 درجه سانتیگراد کاهش داده است. مطابق شکل زیر، شکل نانوذرات پودر آلومینای حاصل و اندازه ذرات آن توسط TEM مورد بررسی قرار گرفته است.

شکل الف، نشان می‌دهد که ذرات خشک‌شده بوهمیت شبیه الیاف هستند. افزایش دمای کلسیناسیون باعث افزایش اندازه ذرات شده و شکل آن‌ها را از الیافی به صفحه‌ای‌شکل تغییر داده است. این ذرات صفحه‌ای‌شکل آلومینا، دارای قطر متوسط حدود ۸۰ نانومتر و طول حدود ۵۰۰ – ۳۰۰ نانومتر هستند. مطابق شکل د، هیچ توده‌ای از ذرات تشکیل نشده است.

روش مایکروویو برای سنتز نانوذرات

جهت خواندن مطلب و آشنایی با دیگر روش های تولید نانوپودر آلومینا می توانید از لینک زیر دیدن فرمایید.

https://rasatech.co/%d8%b1%d9%88%d8%b4%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d9%88%d9%84%db%8c%d8%af-%d9%86%d8%a7%d9%86%d9%88%d8%b0%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d9%be%d9%88%d8%af%d8%b1-%d8%a2%d9%84%d9%88%d9%85%db%8c%d9%86%d8%a7/