سنتز نانو رنگدانه های اکسید روی- اکسید بیسموت

هدف از انجام این پروژه تحقیقاتی، دستیابی به یک رنگدانه زرد بی خطر برای محیط زیست است که ساخت آن توجیه اقتصادی داشته باشد. برای ساخت این رنگدانه از اکسید روی و نیترات بیسموت پنج آب به عنوان مواد اولیه استفاده شد. به منظور تعیین دمای کلسیناسیون، آنالیز حرارتی انجام شد، منحنی های dta /tg/dtg رسم شدند و دمای کلسیناسیون °c700-500 تعیین شد. ابتدا نمونه هایی با 5، 10، 15، 18 و 20 درصد مولی اکسید بیسموت، درون بال میل به مدت 2ساعت آسیاب شدند و سپس در دمای °c600 کلسینه شدند. مشخصات رنگ رنگدانه های بدست آمده و در سیستم cielab تعیین شد و بیشترین فاکتور b* برای رنگدانه حاوی %10 مولی اکسید بیسموت بدست آمد که مقدار آن 55 بود. سپس نمونه خام حاوی %10 مولی اکسید بیسموت در دماهای 500، 550، 600، 650 و °c700 کلسینه شد و آنالیز رنگ سنجی نشان داد که بیشترین فاکتور b* متعلق به نمونه کلسینه شده در دمای °c550 و برابر 57 است. بعد از این مرحله، نمونه های خام حاوی %10 مولی اکسید بیسموت در مدت زمان های 2، 4، 6 و 8 ساعت در دمای °c600 کلسینه شدند و مشخص شد که فاکتور b* نمونه های تهیه شده در 4، 6 و 8 ساعت بسیار نزدیک به هم و بیشتر از نمونه تهیه شده در مدت زمان 2 ساعت و حدود 56 است. برای مشخص شدن فازهای موجود در رنگدانه از آنالیز فازی توسط اشعه ایکس استفاده شد و معلوم شد که عامل اصلی ایجاد رنگ زرد، فاز ?-bi2o3 است. به منظور تعیین شکل و اندازه ذرات رنگدانه، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که شکل ذرات نامنظم است و اگر نمونه های خام قبل از کلسیناسیون به مدت 2 ساعت بوسیله آسیاب پر انرژی آسیاب شوند، اندازه ذرات بعد از کلسیناسیون، زیر 100 نانومتر قرار می گیرد. در پایان، اندازه بلورک ها توسط رابطه شرر تعیین شد و نتیجه این بود که اندازه بلورک ها حدود 41 نانومتر است.