1158پ

Optimization of pulsed electrosynthesis onditions of alumina nanoparticles

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

دانشگاه پيام نور ابهر

1394

1394/4/16

عالي

142ص.

كرمي ، حسن

135-139

Aluminum oxide nanoparticles, Pulsed current, Pulsed galvanostatic, Nano- alumina

اكسيد آلومينيوم معمولاً به شكل كريستالي α-Al2O3 متبلور مي شود كه ساختار كريستالي كاني كوراندوم را تشكيل مي دهد و برخي از انواع قيمتي آن ياقوت و ياقوت كبود هستند. از مهمترين كاربرد هاي اكسيد آلومينيوم، ماده اوليه توليد فلز آلومينيوم، ساينده ها و دير گذاز ها است. استفاده از نانو ذرات آلومين به جاي آلومين ميكرومتري مي تواند منجر به افزايش كارآيي اين ماده در اغلب كاربردهاي آن شود. آلومين به دليل داشتن خواص ويژه مكانيكي، فيزيكي، الكتريكي و نوري داراي كاربرد هاي زيادي در صنايع مختلف از جمله الكترونيك، كامپيوتر، جاذبها و كاتاليستها مي باشد. بنابراين سنتز نانو پودر آلومين از اهميت ويژه اي برخوردار است. تحقيقات متعددي براي توليد نانوذرات آلومين به روش هاي مختلف از جمله سل- ژل، هيدروترمال، آلياژ سازي مكانيكي و الكتروسنتز انجام شده است. اما بر اساس جستجوهاي انجام شده، تاكنون گزارشي مبني بر توليد نانوذرات آلومين به روش جريان پالسي وجود ندارد. لذا در اين كار سعي مي شود تا شرايط تجربي توليد الكتروشيميايي آلومين به روش جريان پالسي به طور كامل بررسي و بهينه شود. در اين تحقيق محلول الكتروليت را كه شامل 1/0 مولار آلومينيوم نيترات و 1/0 مولار آمونيوم نيترات است داخل سل دو جداره ريخته شده و دو الكترود( (كاتد آلومينيوم ) و ( آند پلاتين ) )را داخل محلول قرار داده مي شود. با اعمال هر پالس جريان، آب الكتروليز شده و روي كاتد هيدروژن و بر روي روي آند يون هيدروكسيد توليد مي شود. يون هاي آلومينيم و هيدروكسيد تركيب شده و ابتدا تبديل به هيدروكسيد آلومينيم و نهايتا تبديل به اكسيد آلومينيم مي شود. در ابتدا اثر عوامل موثر بر اين سنتز نظير جريان (mA cm-2 6/ 0 تا 8/1)،) Ton s 1/0 تا 2)، ) Toff s 0 تا 2)، دما (ºC 5 تا 45)، افزودني، غلظت Al(NO3)2( M05/ 0تا 3/0) و غلظت NH4NO3 (M 005/0 تا 2/0) بررسي شد. سپس محلول هاي بدست آمده از سنتز از صافي عبور داده شد و رسوب به دست آمده در آون الكتريكي خشك شد. شناسايي نمونه ها با استفاده از تصاوير SEM،TEM و DLS انجام گرفت. بر اساس آزمايشات انجام شده، شرايط بهينه براي سنتز كاتدي آلومين شامل جريان mA cm-2 6/0، عمر پالس s 5/1، زمان خاموشيs 1، غلظت آلومينيوم نيترات M05/0 و غلظت آمونيوم نيترات M 03/0 مي باشد. در شرايط بهينه نمونه سنتز شده شامل نانوذراتي با قطر ميانگين 40 نانومتر مي باشد.

1396/2/13

40957