بهينه‌سازي توليد نانوذرات كلوئيدي سيليكا از پرليت و پودرشيشه

كارشناسي ارشد

چكيده با افزايش كاربردهاي نانوذرات كلوئيدي سيليكا، به كارگرفتن فرايند توليدي با هزينه¬ي كمتر، ضروري به نظر مي¬رسد. پرليت يكي از كاني¬هاي معدني در دسترس، ارزان و فراوان است كه غني از سيليكا مي¬باشد. پودر شيشه نيز از پسماندهاي جامدي است كه استفاده¬ي دوباره از آن، نه تنها صرفه¬ي اقتصادي دارد، بلكه از نظر زيست محيطي نيز داراي اهميت است. اين دو منبع، حاوي درصد بالايي سيليكا به منظور توليد نانوذرات كلوئيدي سيليكا هستند. بنابراين در اين پژوهش از پرليت و پودرشيشه به عنوان پيش¬ماده استفاده شده است. فرايند توليد نانوذرات كلوئيدي سيليكا به دو بخش اصلي خالص¬سازي و لخته¬زدايي ژل تقسيم مي¬شود. در بخش خالص¬سازي پيش¬ماده ابتدا با اسيد و سپس با باز واكنش مي¬دهد. محلول سيليكات سديم حاصل از مرحله¬ي بازي، قطره قطره با اسيدسولفوريك مخلوط مي¬شود تا ژل سيليكا توليد شود. عوامل موثر بررسي شده در اين بخش عبارتند از: غلظت اسيد، نوع اسيد، غلظت باز، دماي مرحله¬ي بازي و pH تشكيل ژل. در مرحله¬ي لخته¬زدايي، ابتدا ژل در محلول رقيق سديم هيدروكسيد هم زده مي¬شود. سپس براي حرارت¬دهي مخلوط درون اوتوكلاو قرار داده مي¬شود. حرارت¬دهي شامل دو مرحله بوده است. عوامل بررسي شده در اين بخش، دماي مرحله¬ي اول و دوم و همچنين، زمان مرحله¬ي دوم مي¬باشد. براي بررسي مشخصات نانوذرات كلوئيدي توليدشده از روش تفرق نور پويا، اشعه ايكس فلوئوروسانس، طيف¬سنجي تبديل فوريه مادون قرمز، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و جذب و دفع نيتروژن، استفاده شده است. نتايج نشان مي¬دهد با انتخاب سطوح بهينه مي¬توان كلوئيد پايدار نانوذرات- سيليكا را توليد كرد. توزيع اندازه¬ي ذرات سيليكا براي نمونه¬ي حاصل از پودرشيشه، 27-15 نانومتر و براي نمونه¬ي حاصل از پرليت، 74-8 نانومتر بوده است. واژه‌هاي كليدي: نانوذرات كلوئيد سيليكا، لخته¬زدايي، پودرشيشه، پرليت

188536

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر رضا نوروزبيگي