تهیه و شناسایی نانوساختارهای اکسید زیرکونیم با استفاده از کمپلکس های فلزی به عنوان پیش ماده

کاربردهای گسترده زیرکنیا در صنایع مختلف به واسطه خواص منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی، مقاومت مکانیکی بالا، استحکام، چقرمگی، سازگاری طبیعی، مقاومت دربرابر فرسایش و پایداری شیمیایی آن است. تا کنون روش های سنتز متنوعی برای تولید نانو ساختارهای اکسید زیرکونیم گزارش شده ولی تحقیقات بسیار کمی در مورد ساخت این نانوساختارها از پیش ماده های کمپلکسی انجام شده است. تهیه این مواد از طریق ساخت کمپلکس و شناسایی ساختار آن، این امکان را می دهد که ساختار درونی نانوذرات قابل پیش بینی باشد. در این پژوهش روشی نو و کارآمد برای ساخت اکسید زیرکونیم با ساختار نانو گزارش شده است. در ابتدا با استفاده از دو محیط حلال مختلف، متانول و اتیلن گلیکول و نیز لیگاندهای آلی مانند 2و4-دی آمینو-6-پی پیریدینو-پیریمیدین-3-اکسید (min)، 2- هیدروکسی بنزوییک اسید (sal acid)، 2-آمینو–3-مرکاپتوپروپانوئیک اسید (cys) و پیریدین- 2، 6- دی کربوکسیلیک اسید(pydch2) و ....، که حاوی اتم های کوئوردینه شونده یا پل ساز هستند، کمپلکس های فلزی زیرکونیم، ساخته و ساختار، مورفولوژی و خواص فیزیکی و شیمیایی آن با استفاده از روش های دستگاهی متداول sem، xrd، ft-ir، tg/dta، icp و chn، تعیین شدند. سپس با استفاده از تکنیک های مناسبی چون روش هیدروترمال و کلسیناسیون، برخی از گروه های لیگاند حذف شده و نانو ذره مورد نظر با ساختار مشخص به دست آمد. نتایج آزمایش ها نشان داد که استفاده از شرایط دمایی مشخص و نیز تغییر سایر شرایط حاکم بر محیط واکنش می تواند بر اندازه ذرات، مورفولوژی، شکل و میزان تراکم یا خلل و فرج ذرات تأثیر گذار باشد. ذرات تولید شده در متانول، اغلب درشت تر، متراکم تر و از نظرمورفولوژی نامشخص تر بودند در حالی که در محیط اتیلن گلیکول، ذرات ریز تر، دارای خلل و فرج بیشتر و شکل مشخص تری بودند. در روش کلسیناسیون همه پیش ماده ها تبدیل به نانو ذرات زیرکنیا شدند ولی با اعمال روش هیدروترمال، به جز کمپلکس حاوی لیگاند پیریدین-2و6-دی کربوکسیلیک اسید، همگی به کمپلکس هایی با ساختار های متفاوت تبدیل شدند.