توضیحات
چکیده
در پژوهش حاضر، تهيه دياكسيدتيتانيوم با ساختار نانوبلوري به روش احياي مكانوشيميايي مورد بررسي قرار گرفته است. پودر سـولفات تيتانيـل (TiOSO4) بـه عنـوان مـاده اوليـه واكـنش و پـودر كلريـد سـديم (NaCl) به عنوان فاز رقيق كننده استفاده شد. مخلوط دو ماده با نسـبت وزنـي كلريـد سـديم بـه سـولفات- تيتانيل برابر 1به ، 9درون آسياب سيارهاي پرانرژي به مدت 4ساعت آسياب شـده و در دماهـاي 600ºCو 750ºCدر هوا به مدت 30دقيقه آنيل شد. سپس پودر حاصـل بـا آب مقطـر شسـته و در دمـاي 100ºCدر هوا خشك شد. ذرات توليد شده تحت آزمـايش هـاي پـراش پرتـو (XRD) Xو ميكروسـكوپ الكترونـي عبوري (TEM) قرار گرفت. نتايج نشان داد كه آسياب مخلوط به مدت 4ساعت و با نسبت وزني گلوله به پودر 1به 10منجر به توليد پودر آمورف گرديده و با آنيل كردن پودر حاصل، ذراتي با اندازه متوسط در محدوده 10 15- nmبه دست آمد. در پايـان فرآينـد، فـاز NaCl كـه در واكـنش شـركت نكـرده بـود، بـا شستشوي ساده حذف گرديد.
مقدمه
امروزه، سنتز و تهيه نانوذرات سراميكي به علت خواص نوري، الكترونيكي و قابليـت متـراكم شـدن بهتـر، بسيار مورد توجه قـرار گرفتـه اسـت. در ايـن ميـان نـانوذرات دياكسـيدتيتانيوم (TiO2) بـه دليـل خـواص الكتريكي، نوري و فوتوكاتاليستي بسيار عالي، داراي كاربردهاي بسيار مهمي در صنايع مختلـف مـيباشـد. از جملـه ايـن كاربردهـا مـيتـوان بـه اسـتفاده در رنگدانـه هـاي صـنعتي، مـواد آرايشـي، مبـدل هـاي فوتـوالكتريكي فوتوكاتاليسـت هـا، سنسـورها تجهيـزات الكترونيكـي مولكـولي و بسياري موارد ديگر اشاره نمود. در بسياري موارد، TiO2با استفاده از فرآيند سولفاتي و يا كلريـدي توليـد ميشود، ولي ذرات توليـد شـده نسـبتاَ درشـت بـوده (در محـدوده ميكرونـي) و از درجـه خلـوص پـاييني برخوردار هستند. با افزايش نياز به استفاده از نانوذرات دياكسيد تيتانيوم، تحقيقـات زيـادي در ايـن زمينـه انجام شده است. البته گران بودن نانوذرات دياكسيدتيتانيوم كه ناشي از فرآيند پيچيده سنتز آنهـا اسـت، تا حدي كاربرد اين مواد را محدود كرده است. براي رفع اين مشكل، بايد فرآيندهاي ساده اي توسعه يابـد كه در كنار افزايش بازدهي توليد، قيمت نانوذرات را نيز كاهش دهند. سنتز مكانوشيميايي يـك روش ساده و در دسترس بـراي آمـاده سـازي بسـياري از تركيبـات معـدني اسـت. در ايـن فرآينـد، برخوردهـاي پرانرژي بين محيط آسياب و گلوله ها با پودرهاي واكـنش دهنـده صـورت مـيگيـرد كـه منجـر بـه انجـام واكنش هاي شيميايي حالت جامد حين آسياب ميشود.
ABSTRACT
In the present study, the preparation of titanium dioxide with nanocrystalline structure was investigated by mechanochemical regeneration method. Titanium sulfate (TiOSO4) powder was used as the reaction material and sodium chloride powder (NaCl) was used as a diluent phase. The mixture of two materials was ground with a weight ratio of sodium chloride to sulfate-titanium to 1, 9 in the high-power mobile mill for 4 hours and annealed at an ambient temperature of 600 ° C and 750 ° C for 30 minutes. The resulting powder was washed with distilled water and dried at 100 ° C. The particles were subjected to X-ray diffraction (XRD) X and electron microscopy (TEM). The results showed that mixed milling for 4 hours and with a weight ratio of 1 to 10 powders resulted in the production of amorphous powder, and annealing the resulting powder resulted in particles with a moderate size in the range of 10-15 nm. At the end of the process, the NaCl phase, which did not participate in the reaction, was removed by simple washing.
INTRODUCTION
Nowadays, the synthesis and preparation of ceramic nanoparticles has been very much taken into consideration due to its optical, electron microscopic properties and better compression ability. Titanium Dioxide (TiO2) nanoparticles, due to their excellent electrical, optical and photocatalytic properties, have very important applications in various industries. One of these applications is the use of industrial pigments, cosmetics, photoelectric converters of photocatalysts, sensors of molecular electronic equipment and many others. In many cases, TiO2 is produced by the sulfate or chloride process, but the particles produced are relatively coarse (in the micron) and have a low purity. With the increasing need for the use of titanium dioxide nanoparticles, a lot of research has been done in this regard. Of course, the expensive nanoparticles of Dioxide Titanium, which are due to their complex synthesis process, have limited the use of these materials. To overcome this problem, simple processes must be developed to reduce the cost of nanoparticles, along with increased production efficiency. Mechanochemical synthesis is a simple and accessible method for the preparation of many mineral compounds. In this process, high-energy encounters between the milling environment and the pellets are carried out with reactive powders, which results in solid state chemical reactions during milling.
Year: 2007
Publisher : 11th National Congress of metallurgy of Iran
By : Maryam Salari, Masih Rezaie, Mohammad Mousavi Khoei, Pirooz Marashi, Zahra Mosahefi
File Information: persian Language/ 8 Page / size: 502 KB
سال : 1386
ناشر : يازدهمين كنگره ملي مهندسين متالورژی ايران
کاری از : مريم سالاري ،مسيح رضايي ، محمد موسوي خوئي ،پيروز مرعشي،زهرا مصحفي
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 8صفحه / حجم : KB 502
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.