سنتز نانوذرات اکسیدکبالت به کمک مایعات یونی

نانومواد بدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در مقایسه با جامدات توده ای توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. بدلیل وابستگی خواص به اندازه و شکل نانومواد دانشمندان برای آماده سازی نانوموادی با اندازه و ساختار قابل کنترل تلاش می کننددر این پژوهش نانوذرات اکسید کبالت (co3o4) با موفقیت و با استفاده از یک روش ساده و سریع، با استفاده از مایع یونی 1- هگزیل- 3- متیل ایمیدازولیوم هیدروکساید ([hmim]oh)به عنوان محیط واکنش و همچنین هدایت کننده ی الکتریکی سنتز شدند. با توجه به نتایج طیف پراش اشعه ایکس،هیچ گونه ناخالصی در محصول بدست آمده مشاهده نمی شود و اندازه متوسط کریستال های اکسیدکبالت با استفاده از رابطه شرر، در حدود nm 15 محاسبه شده است. تصویر tem تهیه شده از محصول نیز این نتیجه را،تایید می کند. تصاویر semنشان می دهد که ذرات در هر آزمایش، دارای شکل واندازه تقریبا یکنواخت می باشند. کشش سطحی کم مایع یونی باعث تولید ذراتی یکنواخت و ریز شده است. فاکتورهای مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: دمای کلسیناسیون، زمان انجام واکنش و مقدار مایع یونی. به منظور بررسی اثر این پارامترها بر روی خصوصیات محصول نهایی از جمله اندازه و بررسی اثر برهمکنش پارامترها،از بهینه سازی با نرم افزار طراحی آزمایش و روش پاسخ سطح استفاده شد. مدل ارائه شده توسط نرم افزار یک مدل درجه دوم نسبت به ترم های مقدار مایع یونی و زمان انجام واکنش می باشد. در مدت زمان 5 ساعت، با افزایش مقدار مایع یونی اندازه کریستال ها ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. افزایش دمای کلسیناسیون نیز باعث افزایش اندازه کریستال ها شده است. در محدوده ی 6/0-5/0 گرم مایع یونی، کم ترین سایز کریستال ها را می توان در محدوده ی زمانی 8/3- 2/3 ساعت مشاهده کرد. در ادامه اثر نانوذرات اکسیدکبالت بر روی تجزیه فتوکاتالیستی برموفنل بلو بررسی شد. همچنین اثر همزمان دو پارامتر دمای کلسیناسیون و مقدارکاتالیست در میزان تجزیه برموفنل بلو، به کمک طراحی آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. افزایش اندازه ذرات باافزایش دمای کلسیناسیون، باعث کاهش فعالیت کاتالیستی نانوذرات می گردد.