بررسی امکان افزایش درجه اکسایش پیش ماده های پایه فلزی و پایه کربنی با استفاده از فناوری پلاسما

نویسندگان

1 گروه صنایع گاز، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه صنایع گاز، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22034/ijche.2021.260543.1075
چکیده

روش تخلیۀ بار سد دی‌الکتریک (DBD) یکی از روش­های جدید تولید پلاسماست که با استفاده از آن می­توان به افزایش درجۀ اکسایش پیش‌ماده­های مختلف اقدام شود. در این پژوهش به امکان­سنجی استفاده از این روش برای افزایش درجۀ اکسایش پیش‌ماده‌های پایه‌کربنی (اکسیدگرافن و نانولوله­های کربنی) و پایه‌فلزی (نانومگنتیت و نانو‌آلومینا) اقدام شد. بدین منظور این نانوذرات قبل و بعد از انجام عملیات مذکور با روش‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FESEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، تبدیل فوریه پرتو مادون قرمز (FT-IR) و طیف‌سنجی فرابنفش- مرئی (UV-Vis) شناسایی شدند و تغییرات درجۀ اکسایش آن‌هاارزیابی شد. هم‌چنین برای بررسی پایداری نانوذرات در محیط آبی از آزمون پتانسیل زتا استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که پس از اعمال فرایند پلاسما درصد وزنی عنصر اکسیژن در نانوذرات اکسیدگرافن و نانولوله‌های کربنی به‌ترتیب حدود 59% و 33% افزایش یافت. این در حالی است که این روش در افزایش درجۀ اکسایش نانواکسیدهای فلزی تأثیر قابل توجهی نداشت. در واقع بسته به نوع رادیکال­های اکسیژن تولیدی در فضای پلاسما گروه­های مختلفی مانند کربوکسیلیک اسید، هیدروکسیل، لاکتون و لاکتول بر رویسطح مواد پایه‌کربنی ایجاد شده است که این گروه­ها درجۀ اکسایش این مواد را افزایش داده است.