شماره ركورد
34828
پديد آورنده
اميرپارسا اسحقي
عنوان
سنتز نانوذرات آلومينا فاز آلفا از نمك كلريد آلومينيوم براي كاربرد در صنعت پوليش
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي گرايش طراحي فرآيند
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/07/27
استاد راهنما
اميد وحيدي
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت . گاز
چكيده
شيميايي با استفاده از پيشماده پليآلومينيوم كلرايد وآلومينيوم سولفات به عنوان اصلاح كننده ريخت شناسي، رسوبدهنده سديم هيدروكسيد براي سنتز نانوذرات آلفا-آلومينا بهره گرفته شدهاست. نسبتهاي مختلف دو پيشماده به همراه كنترل pH در محدوده 7 و افزودن آهسته باز در دماي محيط اعمال شده و سپس رسوبهاي حاصل، فيلتر و شستشو انجام شدهاست، سپس در پروفايلهاي دماهاي متفاوت در جهت رسيدن به 1050، 1100 و °C1150 نگهداري به مدت 2 ساعت، كلسينه گرديدند. نتايج پراش اشعه ايكس نشان داد در دماي °C1050 نمونه متشكل از ٪100 پليآلومينيوم كلرايد بهطور كامل فاز آلفا-آلومينا را تشكيل داده و در نمونههاي حاوي سولفات بخشهايي از فازهاي واسطه باقي مانده است. با افزايش دما به °C 1100 منجر به تشكيل فازآلفا در نمونهها با مقادير سهم كمتر از 50% پليآلومينيوم كلرايدشده است. همچنين افزايش دماي كلسيناسيون تا °C1150 منجر به تبديل كامل نمونههاي متشكل از نسبتهاي مختلف دو پيشماده به فاز آلفا-آلومينا شد؛ به گونهاي كه نمونهاي با نسبت مولي ٪70 آلومينيوم سولفات و ٪30 پليآلومينيوم كلرايد، تمام پيكهاي مربوط به فاز آلفا را نشان داد. تحليل ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني نشان داد با افزايش سهم سولفات، ريختشناسي ذرات سنتزشده از ساختارهاي ورقهاي ششضلعي به ساختارهاي شبهكروي با لبههاي نرمتر تغيير يافته و توزيع اندازه ذرات يكنواختتر شده است؛ به گونهاي كه در نمونه با نسبت ذكر شده ذرات شبهكروي با ابعاد عمدتاً 300–nm600 مشاهده شد. آزمون پراكندگي نوري ديناميكي بر روي همين نمونه بصورت مونومودال با ميانگين اندازه حجمي حدود nm480 و شاخص چندپراكندگي 1/0 را نشان داد كه بر توزيع باريك ذرات دلالت دارد. محصول سنتزشده داراي خلوص بالا، تماما فاز آلفا و ابعاد ذرات يكنواخت و مناسب جهت كاربرد پرداخت سطوح بودهاست. در كل، نتايج نشان دادند تنظيم دقيق نسبت پيشمادهها و شرايط كلسيناسيون در اين روش قادر است نانوذرات آلفا-آلومينا با فاز خالص و ويژگيهاي ريختشناسي مطلوب براي كاربرد در صنعت پرداخت سطوح توليد كند.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/28
عنوان به انگليسي
Synthesis of Alpha-Phase Alumina Nanoparticles from Aluminum Chloride Salt for Application in the Polishing Industry
تاريخ بهره برداري
10/19/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميرپارسا اسحقي
چكيده به لاتين
Alpha-phase alumina, due to its high hardness and thermal stability, is considered a key
material in the polishing industry. In this study, α-alumina nanoparticles were synthesized via
a chemical precipitation method using polyaluminum chloride as the primary precursor and
aluminum sulfate as a morphology modifier, while sodium hydroxide was employed as the
precipitating agent. Various molar ratios of the two precursors were investigated under
controlled pH conditions (≈7), with slow addition of the base at ambient temperature. The
resulting precipitates were filtered, washed, and subsequently calcined under different
temperature profiles up to 1050, 1100, and 1150 °C, each maintained for 2 hours. X-ray
diffraction analysis revealed that at 1050 °C, the sample containing 100% polyaluminum
chloride was fully converted to α-alumina, while those containing aluminum sulfate exhibited
partial retention of transitional phases. Increasing the temperature to 1100 °C enabled α-phase
formation in samples with less than 50% contribution of polyaluminum chloride. Moreover,
complete transformation to α-alumina was achieved at 1150 °C in all mixed-precursor
samples, with the composition containing 70% aluminum sulfate and 30% polyaluminum
chloride exhibiting exclusively α-phase diffraction peaks. Field-emission scanning electron
microscopy (FE-SEM) demonstrated that increasing the sulfate content altered the particle
morphology from hexagonal plate-like structures to quasi-spherical particles with smoother
edges and improved size uniformity. In the optimized 70:30 sample, quasi-spherical particles
with diameters predominantly in the range of 300–600 nm were observed. Dynamic light
scattering (DLS) analysis of the same sample exhibited a monomodal size distribution with
an average hydrodynamic diameter of approximately 480 nm and a polydispersity index of
0.1, confirming narrow particle dispersion. The synthesized product exhibited high purity,
complete α-phase composition, and uniform particle size suitable for polishing applications.
Overall, the results demonstrate that precise control of precursor ratios and calcination
conditions enables the production of pure α-alumina nanoparticles with desirable
morphological characteristics for application in the polishing industry.
كليدواژه هاي فارسي
نانوذرات آلفا-آلومينا , رسوبدهي شيميايي , پليآلومينيوم كلرايد , نسبت مولي پيشمادهها , صنعت پرداخت سطوح
كليدواژه هاي لاتين
α-Alumina nanoparticles , Chemical precipitation , Polyaluminum chloride , Precursor molar ratio , Polishing industry
Author
Amirparsa Eshaghi
SuperVisor
Omid Vahidi