????? ??? ?? ??? ?? ???? ? ????? ??? ??? ???? ?? ??? ??? ???????? ????? ?? tio2 ???? ?? ?? ???? ?? by z5mc9N

VIEWS: 44 PAGES: 12

									                                                                                            ‫چکیده:‬
‫امروزه، نانوذرات به دليل خواص ويژه و همچنين كاربردهاي تكنولوژيكي فراواني كه دارند، توجه بسياري از پژوهشگران را به‬
      ‫خود جلب كرده اند. در اين ميان، نانوذرات دي اكسيدتيتانيوم به دليل خواص نوري، الك تريكي و كاتاليستي بسيار‬
‫عالي، داراي كاربردهاي بسيار مهمي در صنايع مختلف مي باشند. از جمله ي اين كاربردها مي توان به استفاده در رنگدانه‬
      ‫هاي صنعتي، به عنوان فوتوكاتاليست در پاكسازي محيط زيست، در كرم هاي ضد افتاب براي محافظت از پوست،‬
   ‫دركاربردهاي فوتوولتاييك براي سلول هاي خورشيدي، در اجزاي دستگاه هاي الك ترونيكي و بسياري موارد ديگر اشاره‬
                                                                                                         ‫نمود .‬
                                                                                              ‫مقدمه‬
‫در سال هاي اخير، سنتز نانوذرات سراميكي به علت خواص نوري، الك ترونيكي و قابليت چگالش بهتر ، بسيار مورد توجه‬       ‫‪‬‬
‫قرار گرفته است. در اين ميان نانوذرات دي اكسيدتيتانيوم خواص الك تريكي، نوري و فوتوكاتاليستي خوبي از خود نشان‬
‫داده اند كاربرد و كاراي ي 2‪ TIO‬به شدت تحت تاثير ساختار بلوري، شكل و اندازه ي ذرات ان است بنابراين تالش هاي‬
‫بسيار زيادي براي توليد نانوذرات 2‪ TIO‬با اندازه، شكل و تخلخل كنترل شده جهت استفاده در اليه هاي نازك، سراميك‬
‫ها، كامپوزيت ها و كاتاليست ها صورت گرفته است 2‪ TIO‬ماده اي است كه در زمينه هاي گوناگوني چون رنگ جوهرها،‬
‫كاغذها و سنسورها پالستيك ها، مواد ارايشي كاربرد دارد ، افزايش كاربرد نانوذرات 2‪ TIO‬در زمينه هاي كاتاليستي،‬
‫فوتوكاتاليستي و سنسورها، نياز به استفاده از تجهيزات دقيق براي سنتز ان ها را تشديد نموده است دربسياري موارد،‬
‫2‪ TIO‬با استفاده از فرايند سولفاتي و يا كلريدي توليد مي شود ، ولي ذرات توليد شده نسبتا درشت بوده (در محدوده ي‬
‫ميكروني ) و از درجه ي خلوص پاييني برخوردار هستند . با افزايش نياز به استفاده از نانوذرات 2‪ TIO‬تحقيقات زيادي در‬
                                                                                     ‫اين زمينه انجام شده است .‬
                                                                      ‫دي اكسيدتيتانيوم‬

‫دی اکس ید تیت انیوم از لح ار س اختار بل وری دارای س ه ش کل انات از و روتا ل و بروکی ت م باش د ب ه لح ار‬
‫ترمودين اميكي روتاي ل پاي دارترين ف از دی اکس ید تیت انیوم در فش ار معم ولي ب وده و دو ف از ديگ ر، فازه اي نيم ه‬
‫پاي دار اي ن سيس تم ب ه ش مار م ي رون د وال دهاي پاي ه ي بل وري در ه ر س ه ف از، هش ت وجه ي ه اي 6‪TIO‬م ي‬
‫باشند. تفاوت اين سه فاز در نحوه ي ارايش اين هشت وجهي ها است اي ن س اختارها مرب وه ب ه 2‪ TIO‬ت وده‬
‫ای م باشد به دليل نسبت س ح ب ه لج م بس يار ب االي ن انوذرات 6‪ TIO‬ممك ن اس ت نح وه ي اراي ش س ح ،‬
                                                                               ‫كامال با توده تفاوت داشته باشد‬
‫شکل 1- نحوه ی ارا ش 8 وجه ها در 6‪Tio‬‬
                           ‫روش هاي سنتز نانوذرات دي اكسيدتيتانيوم‬
‫تاكنون روش هاي متعددي براي سنتز ن انوذرات 2‪ Tio‬م ورد اس تفاده ق رار گرفت ه اس ت . مش اهده ش ده‬
‫اس ت ك ه روش ه ای مختل ف نت ا ا مختلف ه م هم راه دارن د ب ه عل ت ك رت روش ه اي س نتز و‬
‫پارامتره اي دخي ل در ان ه ا، تقس يم بن دي ان ه ا ب ه گ روه ه اي ي مش خ ، مش كل اس ت . در اي ن‬
‫مقاله سعي شد ه تا روش هاي مختلف سنتز نانوذرات 2‪ Tio‬كه توس ط محقق ان م ورد اس تفاده ق رار‬
                                           ‫گرفته است، به گروه هاي مشخصي تقسيم بندي شوند:‬

                                                                           ‫1- روش سل – ژل‬
                                                                          ‫2- روش هیدروترمال‬
                                                                         ‫3- روش مکانو شیمیا‬
                                                      ‫4- روش پالسمای لرارت با فرکانس راد و‬
                                                               ‫5- روش چگالش از بخار شیمیا‬
                                                                              ‫روش سل - ژل‬
‫روش سل ژل كه شامل واكنش هاي هيدروليز و تراكم پيش ماده هاي الكوكسيدي است، روشي محمئن براي سنتز‬                  ‫‪‬‬
‫اكسيدهاي فلزي بسيار ريز مي باشد محققان مختلف روش سل ژل را به صورت هاي مختلفي مورد استفاده قرار داده‬
‫اند ‪ Li‬و همكارانش تترا ‪ n‬بوتيل تيتانات را به اب دي يونيزه افزوده و با افزودن اسيد هيدروكلريك يا امونياك، ژلي‬
‫تهيه كردند كه پس از خشك كردن، اسياب كردن و تكليس در دماهاي مختلف، نانوپودر 2‪ Tio‬لاصل شد‬
‫مشاهده شد كه استحاله ي اناتاز به روتايل ، در دماي 006 درجه سانت گراد شروع و در دمای 008 درجه سانت گراد‬
‫كامل شد و با افزايش دماي تكليس از 053 درجه به 006 درجه اندازه ي ذرات از ‪ 6 nm‬به ‪ 36 nm‬افزا ش افته‬
‫است ‪ Zhang‬و همكارانش از روش ميكروامولوسيون سل ژل استفاده نمودند . ان ها با هيدروليز تترا‬
‫ايزوپروپاكسيدتيتانيوم در ميكروامولوسيون لاوي 08 ‪ Span -Tween‬نانوذرات 2‪ TiO‬را سنتز و سپس ان ها را‬
‫در دماهاي مختلف تكليس نمودند با توجه به تصوير ‪ TEM‬مشاهده شد كه ذرات به شكل كروي بوده و داراي توزيع‬
‫اندازه ي ذره ي نسبتا مناسبي هستند . همچنين پيك هاي ‪ XRD‬نشان دادند كه استحاله ي فازي اناتاز به روتايل در‬
‫دماي 002 شروع و در دماي 053 تكميل مي شود. اندازه ي متوسط ذرات در دماي باالي 003 کمتر از ‪30 nm‬‬
                                                                                            ‫محاسبه شده است‬
‫شکل 2 تصو ر ‪ TEM‬نانو ذرات 2‪ Tio‬اناتاز در دمای ‪ 200c‬درجه‬
‫نانو ذرات‬   ‫‪XRD‬‬   ‫شکل 3-الگوی‬

     ‫الف)اناتاز ب)روتا ل‬
‫ژل استفاده مي شود ‪ Pavasupree‬و‬   ‫در برخي موارد از يك فعال كننده ي سححي در فرايند سل‬
‫همكارانش با افزودن هيدروكلريدالوريل امين به عنوان ماده ي فعال كننده ي سححي به‬
‫محلول پيش ماده و هم زدن و خشك كردن محلول، نانوذرات نيمه متخلخل 2‪ TIO‬را سنتز‬
‫نمودند . پودرهاي لاصله به مدت 4 ساعت در دماي ‪ 400 c‬تكليس شدند . پيك هاي ‪XRD‬‬
‫صرفا لضور فاز اناتاز را نشان دادند . اندازه ي ذرات با توجه به تصوير ‪ TEM‬در محدوده‬
‫ي ‪ 15-7 nm‬به دست امده است ‪ Colόn‬و همكارانش در روشي مشابه، با افزودن كربن فعال‬
‫شده به محلول، سح ويژه ذرات را از ‪ 13 m2/g‬به ‪ 11 m2/g‬افزايش دادند. نتايا ‪ XRD‬فقط‬
                                              ‫لضور فاز اناتاز را در پودرها نشان دادند‬
‫شکل 5-تصوير ‪TEM‬نمونه ي 2‪TIO‬كه به مدت 4 ساعت در دماي ‪ 400c‬تکلیس شده است‬

								
To top