سنتز آزمايشگاهي نانو ساختارهاي آب‌گريز بر پايه‌ي اكسيد مس

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش، پودر فوق آب‌گريز اكسيد مس بدون اصلاح شيميايي، با ساختار سلسله ي مراتبي ميكرو-نانو، با استفاده از روش ساده و كم‌هزينه‌ي هيدروترمال، به‌صورت تك‌مرحله‌اي تهيه‌شده است. آزمايشات بر اساس طراحي تاگوچي به‌منظور بررسي اثر پارامترهاي: نوع افزودني آلي، غلظت افزودني آلي، دماي واكنش و نسبت مولي مواد اوليه در سه سطح صورت گرفت. همچنين به‌منظور بالا بردن خاصيت فوق آب‌گريزي و براي بررسي اثر نوع اصلاح‌كننده شيميايي، پودر هاي حاصل با پالميتيك اسيد اصلاح شد كه تمام نمونه‌هاي اصلاح‌شده فوق آب‌گريز با بيشترين زاويه تماس °162.4 بدست آمد. اعتبار سنجي بر روي پارامترهاي فرآيند در شرايط بهينه پيش‌بيني‌شده، انجام شد. نتايج حاصل از طراحي تاگوچي نشان داد كه نوع افزودني هاي آلي نقش مهم و اساسي بر روي خواص آب‌گريزي ايفا مي‌كند. آناليز فاز كريستالي، مورفولوژي سطح، تركيب شيميايي و زاويه تماس قطره‌ي آب بر روي پودر با استفاده از آزمون XRD، SEM، FTIR و عكس‌برداري با ميكروسكوپ نوري موردبررسي قرار گرفت. زاويه تماس قطره آب قبل از اصلاح شيميايي در محدوده‌ي °111.8 تا °156.7 حاصل شد و بيشترين زاويه تماس نمونه‌ها در جدول طراحي قبل از اصلاح شيميايي °156.7 مربوط به نمونه 3 بوده است. نتايج بدست آمده از آزمون SEM نشان مي‌داد كه يك ساختار ميكرو-نانو سلسه مراتبي ميله‌اي، تيغي و سوزني شكل در نمونه‌ها پس از واكنش هيدروترمال (به مدت 8 ساعت) تشكيل‌شده است. همچنين نتايج بدست آمده از XRD وجود اكسيد مس را با تقريب 75 درصد فاز CuO و 25 درصد فاز Cu2O تاييد مي كند. همچنين نتايج حاصل از آناليز FTIR، پيوند فلز با اكسيژن و OH پيوندي و غير پيوندي را نشان داد. پودر فوق آب‌گريز شده تحت شرايط بهينه، زاويه تماسي در حدود °158.4 داشت. به‌منظور بررسي بيشتر فاكتورها آزمايش‌هايي تحت عنوان بررسي يك عامل در يك‌زمان (OFAT) انجام شد. پس از بررسي يك عامل در يك زمان مشاهده شد كه نوع افزودني آلي در مورفولوژي ساختار نقش به سزائي دارد و همچنين غلظت بهينه ي افزودني آلي مي بايست در سنتز نمونه ي فوق آب گريز مدنظر قرار بگيرد. واژه‌هاي كليدي: آب‌گريز- اكسيد مس- هيدروترمال- زاويه تماس قطره

194630

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر نوروزبيگي