توليد سيليكا آئروژل از سرباره سيليكو منگنز

كارشناسي ارشد

آئروژل‌هاي اكسيد معدني به‌خصوص آئروژل سيليس داراي خواص منحصربه‌فرد حرارتي، نوري، الكتريكي، شيميايي هستند كه پتانسيل بالايي براي كاربردهاي متعدد در زمينه‌هاي مختلف ايجاد ميكند. بااين‌حال تهيه آن‌ها معمولاً بر اساس روش خشك‌كردن در شرايط فوق بحراني انجام مي‌شود، كه كاربردهاي واقعي آئروژل‌ها و تجاري‌سازي آن‌ها را بسيار محدود مي‌كند. در اين كار يك روش كلي براي خشك‌كردن ژل‌ مرطوب سيليس براي تشكيل آئروژل سيليس از سرباره سيليكومنگنز به‌عنوان منبع ارزان و در دسترس سيليس، بر اساس استفاده از حلال آلي ترت بوتانول، براي اولين بار بدون اصلاح سطح و يا استفاده از ماده فعال سطحي، در فشار محيط در آون معمولي انجام شد. براي اين كار حلال‌هاي آلي مختلفي كه داراي تنش سطحي پايين بودند و در حين خشك‌كردن به‌راحتي تبخير مي‌شدند، مورد آزمايش قرار گرفتند؛ و درنهايت حلال ترت بوتانول به‌عنوان حلال آلي مناسب براي تهيه آئروژل سيليس انتخاب شد. اين فرآيند مقرون‌به‌صرفه ميباشد و تهيه آئروژل سيليس را تسهيل مي‌كند. آئروژل به‌دست‌آمده از اين روش توسط آناليزهاي پراش پرتوايكس (XRD)، طيف‌نگاري فلورسانس پرتو ايكس (XRF)، توزين حرارتي و حرارتي افتراقي (TGA-DSC)، طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون‌قرمز (FTIR)، اندازه‌گيري تخلخل سنجي جذب و واجذب (BET)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM)، طيف‌سنجي پراش انرژي پرتوايكس (EDS)، پراكندگي نور ديناميكي (DLS)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدستآمده نشان ميدهد، آئروژل سيليس توليدشده از ويژگيهاي مناسبي نظير چگالي پايين ( g/cm308/0)، مساحت سطح بالا (m2/g 510) و حجم منافذ بزرگ (cm3/g 97/0)، و ساختار مزومتخلخل (قطر منافذ nm 8) برخوردار ميباشد.

194237

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر علي اله وردي