سنتز رنگدانه های نانومتری آلومینات کیالت- روی و بررسی خواص آنها
چکیده
رنگدانه آلومینات کبالت با داشتن رنگ آبی ویژه یکی از رنگدانه های مورد توجه است اما سمی بودن و گرانی کبالت به کار گرفته شده در این ترکیب، استفاده از این ماده را محدود کرده است. با به کارگیری جایگزین های مناسب از جمله روی (zn) می توان مشکلات موجود را تا حد زیادی کاهش داد. در این پژوهش سنتز نانو رنگدانه آلومینات کبالت- روی (coxzn1-xal2o4) با استفاده از روش ژل احتراقی مورد بررسی قرار گرفت. در این روش کلریدهای کبالت، آلومینیوم و روی، محلول کربنات سدیم، اسید نیتریک و اوره به عنوان مواد اولیه مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش دما، ترکیب (مقدار x) و نسبت سوخت بودند که اثر هرکدام از این عوامل بر روی خواص نهایی محصول شامل ترکیب فازی، خصوصیات رنگی و انعکاسی و اندازه ذرات مورد مطالعه قرار گرفت. دماهای مورد استفاده 700، 800، 900، 1000 و 1100 درجه سانتیگراد، مقادیر پارامتر x، 0، 2/0، 4/0، 6/0، 8/0 و 1 و نسبت سوخت مورد نظر (اوره) 5/0، 1 و 5/1 در نظر گرفته شد. مشخصات فازی و ریز ساختار نمونه ها توسط xrd و sem مطالعه شد. آنالیز dta نشان داد که فاز مورد نظر در بالاتر از 700 درجه سانتیگراد تشکیل می شود. نتایج به دست آمده از xrd تشکیل فاز آلومینات کبالت- روی را در کلیه نمونه ها نشان داد. همچنین دیده شد که با افزایش دما میزان تبلور افزایش یافت. در بررسی اثر ترکیب بیشترین میزان تبلور در ترکیب 6/0=x به دست آمد. نسبت سوخت اثر قابل توجهی بر روی میزان تبلور نداشت. اندازه بلورک های به دست آمده با نتایج xrd نانوساختار بودن تمامی نمونه ها را نشان داد. همچنین دیده شد که اندازه ذرات با افزایش دما، افزایش و با افزایش میزان کبالت کاهش یافت. بهترین نتایج رنگ سنجی نمونه ها در ترکیب 6/0=x و دمای 900 درجه سانتیگراد به دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه ها مورفولوژی سطح پودرهای به دست آمده را به صورت شبه کروی نشان داد و نانوسایز بودن آن ها را تایید کرد.