سنتز نانو ذرات آلومینا به روش هم رسوبی و بررسی اثر دما بر روی فازها و سطح ویژه آلومینای سنتز شده

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد کازرون، کازرون، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود، ایران

10.22075/chem.2019.17898.1641

چکیده

در این تحقیق جهت تهیه‌ی نانو ذرات آلومینا، از روش هم رسوبی استفاده شده است، بدین صورت که ابتدا، تاثیر نمک آلومینیوم و عامل رسوب دهنده بر سطح ویژه آلومیناهای حاصل، بررسی گردید. سپس در شرایط بهینه، تاثیر دمای واکنش بر تغییرات فازی و سطح ویژه آن مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور تهیه‌ی فازهای مختلف نانو ذرات آلومینا، ابتدا بوهمیت بلورین بوسیله‌ی حرارت دادن رسوب ژلاتینی سفید رنگی که، با افزایش عامل رسوب دهنده به محلول اسیدی نمک آلومینیوم تشکیل شده، تهیه گردید و سپس با آبزدایی از این بوهمیت بلورین، نانو ذرات آلومینا با فازهای مختلف حاصل شد. آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی مختلفی از قبیل: پراش اشعه ایکس (XRD)، فلورسانس اشعه ایکس (XRF)، اندازه گیری مساحت سطح ویژه (BET)، عکسبرداری بوسیله‌ی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، عکسبرداری بوسیله‌ی میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA)، بر روی نانو ذرات آلومینای تهیه شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که، آلومینای تولید شده با استفاده از نمک اسیدی آلومینیوم نیترات و رسوب دهنده قلیایی آمونیاک دارای مساحت سطح ویژه m2/g ۲۱۱ است که بالاترین مساحت سطح ویژه را دارد. هم‌چنین آلومینای تولیدی از رسوب دهنده آمونیاک و نمک آلومینیوم کلرید دارای سطح ویژه m2/g ۵۸ است که پایین ترین سطح ویژه را داراست. علاوه بر این مشخص شد که پس از تکلیس در دمای °C ۵۵۰، نوارهای مشخصه فاز گاما آلومینا ظاهر می‌شوند، درحالیکه با ادامه تکلیس تا دمای °C ۱۴۰۰ فاز آلفا آلومینا ایجاد می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of alumina nanoparticles by coprecipitation method and studying the effect of temperature on the phases and the specific surface of the synthesized alumina

نویسندگان [English]

  • amin ebadi 1
  • Majid Mozaffari 2
1 Department of Chemistry, Kazerun Branch, Islamic Azad University Kazerun, Fars, Iran
2 Department of Chemistry, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
چکیده [English]

In this study, coprecipitation has been used to prepare alumina nanoparticles. In order to do that first, the effect of aluminium salt and precipitating agent on the specific surface of alumina was studied. Then under an optimized condition, the effect of reaction temperature on phase changes and its specific surface were studied. Generally in order to prepare different phases of alumina nanoparticles, crystalline boehmite was prepared by heating the gelatinous white precipitate which first formed when precipitating agent was added to acid solutions of aluminium salt and finally, by dehydration of crystalline boehmite, nanoparticles of alumina were obtained with different phases. Different physical and chemical tests such as X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), specific surface area measurement (BET), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and thermogravimetric analysis (TGA) were performed on prepared alumina nanoparticles. The results show that using aluminium nitrate salt and ammonia as precipitating agent yields alumina with the best specific surface area (211 m2/g). Also alumina which is manufactured by using ammonia and aluminium chloride with 58 m2/g has lowest amount of specific surface area. In addition, it was found that after calcinations at 550 °C, gamma-alumina phases appear. While with increasing reaction temperature to 1400 °C, the alpha-alumina phase was produced.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alumina nanoparticles
  • Temperature
  • Specific Surface
  • Phase Changes