بررسی اثر نوع سوخت بر سنتز اکسید روی نانوساختار به روش احتراق محلولی

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 10، دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 25، فروردین 1401، صفحه 145-156   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2021.73056.1031

نویسندگان

هادی نصیری^{* 1}؛ مرتضی گل محمدی²؛ میلاد قربانزاده³

¹عضو هیات علمی گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند

²گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی معدن، عمران و شیمی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

³دکتری مهندسی مواد، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

چکیده

سنتز احتراق محلولی این روش بر واکنش های اکسایش- احیاء مواد اولیه استوار است. در این تحقیق از دو سوخت اوره و گلایسین به منظور سنتز اکسید روی نانو ساختار استفاده شده است. نیترات فلز روی به عنوان یکی از مواد اولیه نقش اکسیدکننده و دو سوخت ذکر شده نقش احیاء کننده را بر عهده دارند. از آنجاییکه این روش در سرعت های بالای حرارت دهی رخ می دهد، به‌منظور بررسی اثر نوع سوخت مصرفی بر چگونگی تشکیل نانوساختارهای اکسید روی، آزمون توزین حرارتی به‌همراه گرماسنجی پویشی تفاضلی (TGA-DSC) برای اوره و گلایسین و همچنین نیترات روی در نرخ های 10، 20 و 30 درجه بر دقیقه انجام شد. نتایج این آزمون‌ها نشان داد که دمای تجزیه نیترات روی و سوخت گلایسین تقریبا در یک محدوه هستند. سپس نانوذرات اکسید روی تولید شده با استفاده از این دو سوخت به‌کمک آزمون‌های پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمون، سنتز موفق اکسید روی نانو ساختار را با هر دو سوخت نشان داد. هرچند نتایج نشان داد که نانوذرات تولیدشده با سوخت گلایسین دارای اندازه ریزتری نسبت به نانوذرات تولیدی در حضور اوره هستند. عملکرد بهتر گلایسین در تولید نانوذرات با ابعاد کمتر را می‌توان به نزدیکی دمای تجزیه نیترات روی و سوخت گلایسین و نقش این همزمانی در جلوگیری از رشد بلور‌های اکسید روی نسبت داد. در نهایت نانوذرات تولیدی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

سنتز احتراقی در محلول؛ نیترات روی؛ سوخت؛ آزمون توزین حرارتی؛ میکروسکوپ الکترونی روبشی

مراجع