سنتز نانوذرات آلومینا-ایتریا به روش شیمیایی

در این پژوهش، سنتز نانوذرات آلومینا- ایتریا (yalo3) به روش احتراقی انجام گرفت. مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق شامل : نیترات آلومینیم آبدار (al(no3)3.9h2o) به عنوان منبع یون های al3+ ، اکسید ایتریا (y2o3) برای تولید نیترات ایتریم (y(no3)3) به عنوان منبع یون هایy3+ ، نیتریک اسید 65% (hno3) به منظور انحلال پودر ایتریا و تهیه ی نیترات ایتریم و گلایسین (c2h5no2) به عنوان سوخت بود. به منظور بررسی و بهینه سازی پارامترها از طراحی تاگوچی با ماتریس ترکیبی l9 استفاده و پاسخ مورد اندازه گیری، متوسط اندازه ی ذرات تولید شده تعیین شد. سه پارامتر تاثیرگذار در واکنش احیا به صورت غلظت یون های فلزی، نسبت سوخت به اکسید کننده و مقدار ph واکنش تعیین گردیدند که در سه سطح در نظر گرفته شدند. از آنالیز واریانس نیز برای دست یابی به کمترین متوسط اندازه ذرات استفاده شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (fesem)، تکنیک پراش نوری (dls)، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز (ftir) و آزمایش تعیین سطح ویژه (bet) به منظور فازشناسی، ریخت شناسی، توزیع اندازه ذرات، پیوند بین ذرات سنتز شده و تعیین سطح ویژه ی پودر حاصل انجام شد. شرایط بهینه برای واکنش به صورت غلظت 0/2mol/lبرای یون های فلزی، نسبت سوخت به اکسید کننده ی 1/25 برابر استوکیومتری و ph برابر 4 معرفی شد. در این شرایط متوسط اندازه ذرات حدود 45 نانومتر اندازه گیری شد. در ادامه به منظور کاهش مقدار کلوخه ای شدن پودرها از دو نوع عامل فعال کننده ی سطحی اتیلن گلیکول و پلی وینیل پیرولیدون (pvp) استفاده شد. در نهایت از پودر حاصل در فرایند سینتر نیترید سیلیسیم استفاده شد و با حالتی که از آلومینا و ایتریا به صورت مخلوط مکانیکی استفاده شود، مقایسه شد.