30382

بررسي اثر زمان و pH واكنش بر سطح‌ويژه و ريزساختار سيليكاي نانوساختار سنتزشده از آب‌شيشه

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي- سراميك

1399

1402/7/5

هاجر قنبري - حسين سرپولكي

مهندسي مواد و متالورژي

در اين پژوهش سيليكاي نانوساختار از آب‌شيشه و سولفوريك اسيد به روش رسوب‌دهي سنتز شد. در اين پژوهش نه نمونه در سه زمان 30، 60 و 90 دقيقه و pH مختلف سه، پنج و نه سنتز شده و به منظور بررسي اثر اين دو عامل بر خواص نهايي پودرهاي سنتزشده، از آناليزهاي پراش پرتوايكس(XRD)، طيف‌سنجي فلورسانس پرتوايكس(XRF)، ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني(FESEM) و جذب و واجذب نيتروژن استفاده شد. پس از بررسي نمونه‌هاي سنتزشده، نمونه بهينه براي بررسي كاربرد در صنعت لاستيك آناليز شد. بر اساس نتايج حاصل در اين پژوهش، افزايش زمان از 30 به90 دقيقه و افزايش pH از پنج به نه، باعث كاهش سطح‌ويژه از m2/g 638 به m2/g 248 و افزايش اندازه تخلخل‌ها ازnm 63/6 بهnm 28/16 شده‌است به طوري كه نمونه سنتزشده درpH معادل پنج و زمان سنتز 30 دقيقه بيشترين سطح ويژه (m2/g 638) و كمترين اندازه تخلخل nm)63/6) و نمونه سنتزشده در pH معادل نه و زمان سنتز 90 دقيقه كمترين سطح‌ويژه (m2/g 248) و بيشترين اندازه تخلخل (nm2/16) را داشتند. همچنين براساس نتايج حاصل از آناليز XRF سيليكاي با خلوص بالاي 97% سنتز شدند. طبق تصاوير به دست آمده از آناليز FESEM نيز مشاهده شده است كه پودرهاي سنتز شده داراي اگريگيت هاي ميكرومتري و ذرات اوليه در محدوده نانومتري است. سيليكاي نانوساختار سنتزشده در كاربرد لاستيك نيز، توانسته است عملكرد تقريبا يكساني از نظر خواص فيزيكي و مكانيكي با نمونه وارداتي ((Mansil از خود نشان دهد.

1402/11/03

Investigating the effect of reaction time and pH on the specific surface area and microstructure of nanostructured silica synthesized from water glass

1/1/1900 12:00:00 AM

In this research, nanostructured silica was synthesized from water glass and sulfuric acid by precipitation method. In this research, nine samples were synthesized in three times of 30, 60 and 90 minutes and at different pH levels of 3, 5 and 9, and in order to investigate the effect of these two factors on the final properties of the synthesized powders, from X-ray diffraction analysis (XRD), fluorescence measurement XRF, field emission electron microscope (FESEM) and nitrogen adsorption and desorption were used. After examining the synthesized samples, the optimal sample was analyzed for application in the rubber industry. According to the results of this research, increasing the time from 30 to 90 minutes and increasing the pH from five to nine will cause a decrease in the surface area from 638 m2/g to 248 m2/g and an increase in the volume of defects from 6.63 nm to 16.28 nm. to be that the sample synthesized at a pH equal to five and a synthesis time of 30 minutes has the highest specific surface area (638 m2/g) and the lowest porosity size (6.63 nm) and a sample synthesized at a pH equivalent to nine and a synthesis time of 90 minutes has the lowest specific surface area (m2/g 248) and had the largest pore size (16.2 nm2). Also, the results obtained from the XRF analysis of silica with a purity of 97% were synthesized. According to the images obtained from the FESEM analysis, it can be seen that the synthesis powders have micrometer aggregates and primary particles in the nanometer range. The nanostructured silica synthesized in the application of Las also has almost the same performance in terms of physical and mechanical properties with the production sample (Mansil).

سيليكاي نانوساختار , روش رسوبي

nano structure silica , precipitated method

Fereshte Esfandyari

Hajar Ghanbari