سنتز مکانیکی- شیمیایی نانو ذرات اکسید روی و بررسی پارامترهای موثرروی خواص نوری

در کار تحقیقاتی حاضر نانوذرات اکسیدروی با استفاده از روش مکانیکی-شیمیایی سنتز شد. فرایند سنتز در آسیاب پرانرژی انجام شد و تاثیر پارامترهای موثر مثل زمان آسیاب، نسبت گلوله به پودر و ترتیب انجام عملیات سنتز، روی اندازه نهایی نانوذرات و خواص نوری نانوذرات اکسیدروی(از جمله جذب uv و فعالیت فوتوکاتالیستی) مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پروژه از دو مسیر واگنشی مختلف برای سنتز نانوذرات اکسیدروی استفاده شد، در مسیر اول از مواد اولیه کربنات سدیم، کلرید روی و کلرید سدیم به عنوان رقیق کننده و زمان آسیاب مختلف 3و6و9 ساعت و نسبت گلوله به پودر 10:1و15:1و20:1 استفاده شد، در صورتی که در مسیر دوم از مواد اولیه سولفات روی، کلرید سدیم(یا کلرید پتاسیم) و هیدروکیسد سدیم( یا هیدروکسید پتاسیم) برای رسیدن به نانو ذرات اکسید روی، با دو مرحله اسیاب، شامل زمان آسیاب اول 10 دقیقه و زمان های آسیاب دوم متفاوت استفاده شد. اکثر نمونه ها پس از پایان عملیات آسیای مکانیکی، تحت عملیات شستشو با آب دیونیزه ، خشک کردن و در نهایت عملیات حرارتی قرار گرفت. هر چند در برخی از موارد، شسنشوی محصولات نهایی پس از عملیات حرارتی انجام شد. مشخصه های فیزیکی و خواص محصولات به دست آمده در پایان توسط روش های xrd,sta,sem,tem,ft-ir مورد آنالیز و شناسایی قرار گرفت و در ادامه به منظور ارزیابی خواص نوری و فوتوکاتالیستی آنها، از روشهای طیف سنجی uv-vis ، طیف سنجی فوتولومینسانس و جذب متیل ارنج استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با استفاده از مسیر اول بر خلاف انتظار ، نانوذرات اکسیدروی تشکیل شده است. البته وجود فاز هیدروکسی زینسایت در محصول نهایی حاکی ارز عدم تکمیل واکنش می باشد. در ادامه با استفاده از عملیات حرارتی، فاز خالص اکسیدروی به دست آمد. در ادامه نتایج به دست آمده از مسیر وامنشی دوم نشان داد که فرآیند آسیای مکانیکی منجر به تشکیل فاز خالص اکسیدروی می شود. لازم به ذکر است که تغییر در ترتیب عملیات شستشو و عملیات حرارتی در هر دو مسیر واکنش، تاثیر محسوسی را در اندازه ذرات نهایی نانوذرات اکسیدروی اعمال می کند.