سنتز نانو سیلیسیوم دی اکسید

*فروش نانوذرات سنتزی در جلاپردازن پرشیا*

*فروش نانوذرات سنتزی در جلاپردازن پرشیا*

برخی از روش های تولید نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید عبارتند از میکرو امولسیون و سنتز شعله و به طور گسترده ای از سل ژل استفاده می شود، در میکرومولسیون معکوس، مولکولهای سورفاکتانت حل شده در حلال های آلی، میسل های کروی را تشکیل می دهند. این روش اخیرا توسط تان و همکاران بررسی شده است[3].

در سنتز نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید، نانوذرات می­توانند درون حفره­های کوچک با دقت کنترل شده افزودن سیلیکون آلکوکسیدها و کاتالیزور در پوشش متوسط میسل­های معکوس رشد کنند. مشکلات عمده رویکرد میکرو امولسیون معکوس هزینه بالا و مشکلات در حذف مواد سورفکتانت­ها در محصولات نهایی هستند. با این حال، روش برای پوشش نانوذرات با گروه های تابعی متفاوت برای کاربرد های مختلف با موفقیت اعمال شد[4،5]. نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید نیز می تواند از طریق تجزیه شعله با درجه حرارت بالا­ی فلز آلی پیشرو تولید شود. این فرآیند همچنین به عنوان تراکم بخار شیمیایی (CVC) نامیده می شود [6].

در فرآیند CVC معمولی، نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید توسط واکنش تترا کلرید سیلیسیوم، تترا کلرید سیلیسیوم با هیدروژن و اکسیژن تولید می شوند [2]. دشواری در کنترل اندازه ذرات، مورفولوژی و ترکیب فاز، ضرر اصلی سنتز شعله است[1]. با این وجود، این روش برجسته ای است که برای تولید تجاری  نانوذرات سیلیسیوم دی اکسید در شکل پودری استفاده شده است.

سنتز نانوسیلیکادر حالت های مختلف مخلوط کردن واکنش دهنده ها

سنتز سیلیسیوم دی اکسید توسط روش­های ساده­ای که در زیر آمده است دنبال شد. دو حالت مختلف مخلوط کردن واکنش دهنده ها یعنی حالت الف و حالت ب دنبال شد.

حالت الف

در حالت الف، 5 میلی لیتر TEOS و 5 میلی لیتر اسید گلیکولیک در یک لیوان آزمایشگاه 250 میلی لیتری قرار داده شد و برای 10 دقیقه اولتراسونیک شد. سپس 1 میلی لیتر آب دو بار تقطیر شده قطره چکانی اضافه شد.

حالت ب

در حالت ب، 5 میلی لیتر TEOS، 5 میلی لیتر اسید گلیکولیک و 1 میلی لیتر آب مقطر دوبار تقطیر شده با هم ترکیب شدند. هر دو مخلوط واکنش دهنده حالت الف و حالت ب، 2 میلی لیتر آمونیاک (25٪ اکسیژن) به صورت قطره چکانی به میزان تغذیه 0.01 میلی لیتر در دقیقه اضافه شدند و به مدت 90 دقیقه تحت عصاره گیری قرار گرفتند. پس از تشکیل محلول کلوئیدی به مدت 3 ساعت با استفاده از دستگاه های سانتریفیوژ، برای ژل شدن و پیرسازی (1 ساعت) مجاز شد. گرمای معمولی به مدت 24 ساعت انجام شد و سپس به مدت 2 ساعت، کالکسیون در دمای 6000 درجه سانتیگراد انجام شد. نمونه پودر به دست آمده ، وزن گیری شده و ذخیره شده در یک پوشش ورودی زیپ جمع آوری شده است.

              عکس 1: فلوچارت یک فرآیند سل ژل معمولی.

معادله 1: واکنش های کلی TEOS که منجر به تشکیل ذرات سیلیسیوم دی اکسید در فرآیند سل-ژل می شود، می تواند به این صورت باشد.

References

[1] K. J. Klabunde, NanoscaleMaterials in Chemistry,Wiley-Interscience, New York, NY, USA,2001.

[2] E. F. Vansant, P. V. D. Voort, and K. C. Vrancken, Characterization and Chemical Modification of the Silica Surface, Elsevier Science, New York, NY, USA, 1995.

[3]Deepika kandpal, suchita kalela, Kulkarni and S.K. Praman, Synthesis and characterization of silica–gold core-shell (SiO2@Au) nanoparticles, Journal of Physics, 2007, 69, 277-283.

[4]Yamini sudhalakshmi, Green Synthesis of Silver Nanoparticles from Cleome Viscosa: Synthesis and Antimicrobial Activity, Proceedings of International conference on Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics IPCBEEE., 2011, 5, 334-337.

[5]Members of Nano careconsortium, Health related aspects of nanomaterials,                      Nanocare, 2009, 1, 1-20.

[6]Dahl A, Gharibi A, Swietlicki E, Gudmundsson A, Bohgard M and Ljungman A.                 Traffic-generated emission of ultrafine particles from pavement-tire interface, Atmospheric Environment, 2006, 40, 1314-1323.

سنتز اکسید آهن در ابعاد نانو

*فروش نانوذرات سنتزی در جلاپردازن پرشیا*

  نانو ساختار اكسيد­آهن بدليل داشتن خواصی چون سطح ناحيه بزرگ، سرعت واكنش ­پذیری بالا، ثبات شيميايي و هزینه پايين توليد مورد توجه قرار گرفته­ اند.  نانوذرات اکسید آهن با ساختارهای مختلف، اندازه و مورفولوژی به دست آمده است. در حال حاضر به خوبی شناخته شده است که مورفولوژی و اندازه ذرات تاثیر زیادی بر خواص شیمیایی و فیزیکی آنها دارند. برای کنترل اندازه ذرات و به دست آوردن نانوذرات دیسپرس شده با توزیع چرخشی، تکنیک های مختلف استفاده شده است.

نانوذرات اکسید آهن با ساختارهای مختلف، اندازه و مورفولوژی به دست آمده است. در حال حاضر به خوبی شناخته شده است که مورفولوژی و اندازه ذرات تاثیر زیادی بر خواص شیمیایی و فیزیکی آنها دارند. به منظور کنترل اندازه ذرات و به دست آوردن نانو ذرات منودیسپرس با توزیع اندازه فلش، روش های مختلفی استفاده شده است[2] .

پراکندگی برجسته، توزیع اندازه ذرات کوچک و کنترل شکل توسط روش سنتز میکرومولسیون، آن را یک روش بسیار جذاب برای سنتز نانو اکسید می کند. در این تکنیک، قطرات آب نانوسیال در یک محیط پیوسته پراکنده شده و با مولکول های سورفاکتانت انباشته شده در رابطۀ نفت و آب تثبیت می شوند. این قطرات آب بسیار پراکنده، واکنش نانوکامپوزیت ایده آل برای تولید نانوذرات نانو هستند [3]. سرعت رشد، شکل و اندازه ذرات تولید شده با استفاده از تکنیک میکرو امولسیون بستگی به بسیاری از عوامل مانند نوع و غلظت سورفکتانت [4و5]، انواع روغن و الکل [6]، سرعت مخلوط [7] و پیری ذرات [8]. در این مقاله، به بررسي رنگدانه هاي اكسيد آهن نانوي تهيه شده به روش ميكروامولسيون پرداخته شده است. در اين روش از  تكنيك هاي آناليز وزن سنجی حرارتي(TGA)، پراش پرتوی ایکس(XRD)، ميكروسكوپ الكترون عبوری(TEM) و طيف سنجی مادون قرمز (MID-IR)  بكار برده شد.

نمودار وزن سنجی حرارتی اكسيد آهن

الگوی  XRD نشان دهنده­ی تاثیر دمای خشک سازی در نوع نانوذرات g(جوتیت)، f(فرهیدرات)، *(هماتیت)

عکس­های ریخت­شناسی گرفته شده توسط دستگاه TEM نانوذرات α-Fe₂O₃ تهیه شده به روش میکروامولسیون با غلظت­های (a): 0.2 مولار  (b): 0.4 مولار  (C):0.6 مولار سولفات آهن

Reference:

[1] M. A. Legodi and D. de Waal, “The preparation of magnetite, goethite, hematite and maghemite of pigment quality from mill scale iron waste,” Dyes and Pigments, vol. 74, no. 1 pp. 161–168, 2007. 

[2] B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenko, and C. J. O’Connor,“Recent advances in the liquid-phase syntheses of inorganic nanoparticles,” Chemical Reviews, vol. 104, no. 9, pp. 3893–     3946, 2004.

 [3] I. Lisiecki and M. P. Pileni, “Synthesis of copper metallic clusters using reverse micelles as microreactors,” Journal of the American Chemical Society, vol. 115, no. 10, pp. 3887–3896, 1993.

 [4] M. Summers, J. Eastoe, and S. Davis, “Formation of BaSO4 nanoparticles in microemulsions with polymerized surfactant shells,” Langmuir, vol. 18, no. 12, pp. 5023–5026, 2002.   

[5] K. E. Marchand, M. Tarret, J. P. Lechaire, L. Normand, S. Kasztelan, and T. Cseri, “Investigation of AOTbased microemulsions for the controlled synthesis of MoSx nanoparticles: an electron microscopy study,” Colloids and Surfaces A, vol. 214, no. 1–3, pp. 239–248, 2003.

 [6] F. Porta, L. Prati, M. Rossi, and G. Scari, “Synthesis of Au(0) nanoparticles from W/O microemulsions,” Colloids and Surfaces A, vol. 211, no. 1, pp. 43–48, 2002.

 [7] D. M. Sherman and T. D. Waite, “Electronic spectra of Fe3+ oxides and oxide hydroxides in the near IR to near UV,” American Mineralogist, vol. 70, no. 11-12, pp. 1262–1269, 1985.   

[8] J. L. Rendon and C. J. Serna, “IR spectra of powder hematite: effects of particle size and shape,” Clay Minerals, vol. 16, no. 4, pp. 375–382, 1981.