سنتز نانوذرات آلومینیوم به روش کندوسوز با پالس لیزر در محیط مایع

در این پایان نامه سنتز نانوذرات آلومینیوم به روش کندوسوز با پالس لیزر در محیط مایع مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی اثر متغیرهای تأثیرگذار، طول موج لیزر، انرژی هر پالس لیزر، نوع مایع، و مدت زمان کندوسوز بر خواص نانوذرات حاصل مطالعه گردید. سپس پایداری محلول های کلوئیدی حاصل پس از گذشت زمان های طولانی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در پایان نیز سطح محل کندوسوز شده مطالعه شد. مشاهده شد که با افزایش طول موج لیزر، مقدار ماده کندوسوز شده و راندمان فرآیند افزایش یافته و نانوذرات ریزتر (با اندازه در حدود nm 50-40) به دست می آید. با افزایش انرژی لیزر، راندمان و نرخ کندوسوز آلومینیوم در هر دو محیط اتانول و استون افزایش می یابد. میانگین اندازه نانوذرات حاصل با افزایش انرژی در محیط اتانول اندکی افزایش یافته و به حدود 50nm می رسد، درحالی که در محیط استون کاهش شدید میانگین اندازه ذرات تا 30nm مشاهده شد. بررسی اثر نوع مایع نشان داد که محیط اتیلن گلیکول راندمان کندوسوز بسیار پایینی دارد و سنتز نانوذرات در آن تقریباً ناممکن است. کندوسوز در استون منجر به ایجاد نانوذرات ریزتر با میانگین اندازه ذرات 30nm، با توزیع اندازه باریک تر و راندمان تولید بالاتر نسبت به محیط اتانول می شود. نانوذرات سنتز شده در استون بعد از گذشت حدود 3-4 ساعت رسوب می کند، درحالی که مدت زمان رسوب کردن در محیط اتانول 3-4 روز پس از سنتز می باشد. مشاهده شد که با افزایش زمان کندوسوز، مقدار نانوذرات سنتز شده افزایش یافته و از سوی دیگر نرخ تولید با کاهش همراه است. همچنین در زمان های سنتز طولانی تر می توان نانوذرات آلومینیوم ریزتر و با اندازه حدود 30nm به دست آورد. بعد از گذشت 3 ماه از سنتز نمونه ها مشاهده شد که نانوذرات سنتز شده در اتانول اندکی اکسید شده اند، در حالی که در مورد سنتز در استون ظاهراً چنین تغییری رخ نداده است. در پایان نیز بررسی سطح هدف کندوسوز شده نشان داد که محل کندوسوز شده ساختاری شدیداً متخلخل دارد.