سنتز و بررسی خواص نانوذرات و نانوکلوئید سیلیکا در محیط قلیایی و اسیدی
نویسندگان
1 دانشگاه شیراز
2 دستیار پژوهشی دانشگاه شیراز
3 دانش آموخته مهندسی مواد دانشگاه شیراز
doi
10.30495/jnm.2021.4678چکیده
نانو سیلیکا به عنوان یکی از پرکاربردترین نانو مواد در صنایع مختلف شناخته شده است. در این پژوهش، با استفاده از پیشماده سدیم سیلیکات نانوذرات و نانوکلوئید سیلیکا به ترتیب در محیط قلیایی و اسیدی سنتز میشوند. در ادامه تاثیر پارامترهای سنتز بر مورفولوژی ذرات حاصل در محیط قلیایی و خواص رئولوژیکی نانوکلوئید حاصل در محیط اسیدی مورد بحث و بررسی قرار میگیرند. مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که با تغییر در نسبت آمونیاک به اتانول و غلظت محلول سدیم سیلیکات میتوان اندازه و مورفولوژی ذرات را تغییر داد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت اتانول به آمونیاک اندازه ذرات بزرگتر میشود و در مقابل، مورفولوژی ذرات با افزایش غلظت سدیم سیلیکات به صورت نامنظم درآمده و همچنین اندازه ذرات افزایش مییابد. در واقع در شرایط (1: EtOH/NH3 و 07/0 : Na2SiO3/H2O) میتوان به محلول کلوئیدی پایدار نانوذرات با اندازه 65 نانومتر دست یافت. همچنین زمان ژلشدن (tgel) سیلیکاژل حاصل در شرایط اسیدی توسط آزمون روبش زمان در فرکانسهای ثابت (Hz 5/0، 3/0 و 1/0) مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روابط بررسی نقطه ژلشدن، مقادیر توان واهلش (Δ) برابر با 22/0 و بعد فراکتال(df) برابر با 39/2 اندازهگیری شدند که نشان میدهند، تعادل غیراستوکیومتری بر سیستم حاضر حاکم است. همچنین توسط طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز آنالیز شیمیایی شناسایی ترکیب شیمیایی سیلیکا انجام شد و طیفسنجی فلورسانس پرتو ایکس نشان داد که شستشوی نانوذرات سیلیس سبب افزایش خلوص از ۱۸/۸۴٪ به 33/87٪ میگردد.