18351

۱۸۳۵۱

تهيه اكسيد مغناطيسي نانوكريستالي داراي فلز مس با استفاده از قالب

كارشناسي ارشد

صنايع شيميايي معدني

مهر ماه ۱۳۹۶

دكتر رضا نوروز بيگي

مهندسي شيمي ، نفت و گاز

سنتز احتراقي نانوكريستال¬هاي فريت مس با استفاده از قالب براي اولين بار به كمك سوخت¬هاي اصلي مانيتول و زايليتول و سوخت¬هاي اضافي گلوكز و ساكروز و چهار قالب مختلف گاز استريل، ليف نارگيل، پارچه كتان و برگ ذرت انجام شد. آزمايشات بر اساس طراحي L16 تاگوچي بررسي شد. پارامترهاي اصلي مورد بررسي به ترتيب ميزان تاثير نوع قالب، pH، نسبت سوخت به اكسيد كننده، درصد سوخت اضافي، نوع سوخت اصلي و نوع سوخت اضافي است. نمونه بهينه با توجه به پيش بيني تاگوچي با استفاده از زايليتول به عنوان سوخت اصلي و گلوكز به عنوان سوخت اضافي و گاز استريل به عنوان قالب در 6=pH با نسبت سوخت به اكسيد كننده 75/0استوكيومتري و درصد سوخت اضافي 0 سنتز شد. شرايط بهينه در اين مدل براساس نتايج طراحي آماري با 25/6 درصد خطا باعث ايجاد ذراتي با متوسط اندازه كريستالي 8/20 نانومتر شد. اين نتايج با آناليزهاي پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و (FESEM)، مغناطش سنج نمونه مرتعش (VSM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و (BET) بررسي شده است. آناليز VSM نشان داد كه نمونه بهينه داراي اشباعيت مغناطيسي emu/g 7/21 است. نتايج آناليز BET حاكي از آن است كه سطح ويژه نانوكريستال بهينه برابر m2 /g2/2 است و اندازه كريستال¬ها با توجه به نتايج XRD بين 1/23 تا 1/34 نانومتر است. در انتها به منظور بررسي كاربرد فريت مس، فرايند حذف فوتوكاتاليستي كنگوقرمز به عنوان يك آلاينده¬ي آلي انجام شد و نتايج بدست آمده حذف 89/59% كنگو قرمز را نشان داد.

1396/10/27

1/17/2018 12:00:00 AM

Combustion synthesis of copper ferrite nano crystals was carried out using D-mannitol and xylitol as main fuels and glucose and sucrose as additional fuel. Four different types of templates of sterilized gauze, coconut coir, cotton fiber and corn leaves were used for the first time. The experiments were designed Taguchi L16 design. The main parameters of the study were the pH, type of template, added fuel percentage, fuel to oxidizer ratio, main fuel type, and added fuel type, respectively. The optimal sample was synthesized according to the prediction of Taguchi array by xylitol as the main fuel and glucose as the added fuel and sterilized gauze as template at pH = 6 with a fuel to oxidizer ratio of 0.75 St. Average crystallite size of the sample prepared under the optimum condition was 20.8 nm and the prediction error was about 6.25%. Results were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) and (FESEM), VSM, TEM, and (BET). The VSM analysis showed that the optimal sample has a magnetism saturation of 21.7 emu / g. BET analysis indicated that the specific surface area of the optimal sample was 2/2 m2/g. Finally, in order to investigate the application of the resulted sample, the photocatalytic removal process of Congored as an organic pollutant was carried out and the removal efficiency was 59.89%.