16969

16969

بررسي عوامل موثر و بهينه سازي سنتز سولووترمال سولفيد روي نانوكريستال بر اساس طراحي آماري آزمايشات

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - نانو مواد

آذر ماه 1395

دكتر مجيد قجاوند - دكتر رضا نوروز‌بيگي

فناوري هاي نوين

چكيده پودر سولفيد روي (ZnS) نانو ساختار با سنتز سولووترمال با استفاده از استات روي و تيواوره به عنوان پيش ماده و پروپيلن گليكول، سديم دودسيل سولفات و تريتونX100 به عنوان افزودني همچنين با استفاده از طراحي آزمايشات تاگوچي تهيه شد. 4 فاكتور مانند نسبت آب به اتانول (W/E)، نوع افزودني، غلظت افزودني و دما به عنوان مؤثرترين پارامترهاي روش تهيه مطرح شدند. اندازه بلورك به عنوان پاسخ آزمايشات بهينه‌سازي شد. شرايط بهينه براي توليد بلورهاي كوچك‌تر، نسبت 1= W/Et، پروپيلن گليكول به عنوان افزودني، 10 ميلي مولار به عنوان غلظت افزودني و 120 درجه سانتي گراد به عنوان دما مشخص شدند. خواص ساختاري و مورفولوژيكي محصولات با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، پراش اشعه ايكس (XRD) مشخص شد. ميكروگراف هاي FESEM كلوخه‌هاي كروي با متوسط اندازه ذره‌بين 20 تا 80 نانومتر نشان دادند. آناليز XRD ساختار مكعبي ZnS با بلورينگي بالا در بازه‌ي 24/3 تا 92/5 نانومتر را نشان داد. واژه‌هاي كليدي: سنتز سولووترمال، سولفيد روي نانو ساختار، تفرق اشعه ايكس، طراحي آزمايشات تاگوچي، بهينه سازي

1396/01/15

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Nanostructured ZnS powders were prepared by solvothermal synthesis using zinc acetate an​d thiourea as precursors an​d PG, SDS an​d triton x100 as additive also using Taguchi experimental design. Four factors such as water to ethanol ratio (W/Et), type of additive, additive concentration an​d temperature were considered as the most effective parameters of the preparation route. The crystallite size was optimized as response of the experiments. Optimum condition for production of smaller crystals was determind as using a W/Et equals 1, PG as type of additive, 10mM as additive concentration an​d 120℃ as temperature. The structural an​d morphological properties of the producs were characterized using, field emission scanning electron microscopy (FESEM) an​d X-ray diffraction (XRD). FESEM micrographs showed agglomeration of spherical nanoparticles with an average particle size between 20 to 80 nm. XRD analysis revealed the cubic structure ZnS with high crystallinity in the range of 3.40 to 5.92 nm. Keywords: solvothermal synthesis, nanostructured ZnS, taguchi experimental design, XRD, optimization