عنوان پایان‌نامه
سنتز نانو ذرات BaCo به روش هم رسوبی و بررسی عملکرد آن در تهیه مواد مغناطیسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55027;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 784
- تاریخ دفاع
- ۰۶ مهر ۱۳۸۸
- دانشجو
- مطهره عسگری
- استاد راهنما
- ابوالقاسم عطائی
- چکیده
- در تحقیق حاضر نانوذرات کربنات باریم به روش هم رسوبی در محلولهای مخلوط آب/دی اتیلن گلیکول (DEG) و آب/پلی وینیل الکل (PVA) سنتز شد و خواص این محصولات با خواص پودر بدست آمده از فرآیند هم رسوبی در محیط آب مقایسه گردید. در ادامه تاثیر عواملی چون دمای واکنش، pH محیط واکنش، غلظت پلیمرهای مورد استفاده در محلول هم رسوبی و غلظت یونهای سازنده رسوب بر مورفولوژی نانوذرات کربنات باریم مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب فازی و آنالیز باندهای شیمیایی و نیز مورفولوژی ذرات کربنات باریم به ترتیب با روشهای XRD، FTIR و SEM مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج XRD نشان داد که در همه نمونه ها فاز خالص کربنات باریم با ساختار اورتورمبیک تشکیل شده است. همچنین نتایج نشان داد که حضور DEG و PVA در محلول هم رسوبی منجر به تغییرات اساسی در مورفولوژی ذرات و نیز کاهش درجه کریستالی بودن و اندازه کریستالیت های کربنات باریم در این محصولات می شود. از سویی نتایج نشان داد که افزایش غلظت DEG و PVA در محلول هم رسوبی و افزایش میزان pH محیط واکنش منجر به کاهش اندازه ذرات و افزایش غلظت یونهای رسوب ساز و دمای واکنش منجر به افزایش اندازه ذرات می شود. تغییرات دما و نیز تغییرات pH واکنش های هم رسوبی همچنین می توانند با تغییر صفحات پایه کریستالی، موجب تغییر رفتار رشد ذرات شوند. نتایج FTIR نشان داد که DEG و PVA با جذب بر سطح ذرات توانسته اند با یونهای فلزی در محلول کمپلکس پیچیده ای ایجاد نموده و مسیر انجام واکنش ها را دچار تغییر نمایند. در این تحقیق همچنین تاثیر مورفولوژی پودر کربنات باریم سنتز شده بر خواص نهایی پودر هگزافریت باریم مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا نتایج نشان داد که پودر هگزافریت باریم تهیه شده از کربنات باریم سنتز شده در محیط آبی و نیز آب/PVA به ترتیب دارای قوی ترین و ضعیف ترین خواص مغناطیسی هستند. پودر هگزافریت باریم تهیه شده از کربنات باریم سنتز شده در حضور PVA همچنین دارای مقادیری ناخالصی مونوفریت حتی پس از کلسیناسیون در دمای °C1050 بود و علت این موضوع می تواند زمان بر بودن خروج زنجیره طویل پلیمری موجود در پودر کربنات باریم باشد.
- Abstract
- In this investigation BaCO3 particles have been synthesized by co-precipitation method in water, water/diethylen glycol (DEG) and water/Poly vinyl alcohol (PVA) mixed solvents and then the characteristics of products have been compared with each others. Effects of reaction conditions consist of reaction temperature, pH, concentration of polymers (PVA and DEG) and concentration on the BaCO3 particles morphology have been investigated. Phase composition, chemical band analysis and morphology of BaCO3 particles have been characterized by XRD, FTIR and SEM respectively. XRD results showed that the pure orthorhombic phase of BaCO3 have been formed in all samples. The results also showed that the presence of DEG and PVA in the solution cause to changing the particles morphology, and also reduction of crystallity and crystallite size of BaCO3 particles. On the other hand increasing the DEG and PVA concentration in the solution and increasing the pH value of the solution cause to decreasing the particle size. Increasing the concentrations of CO3-2 and Ba+2 ions and reaction temperature cause to increasing the particles size. Changing the reaction time and pH value also can change the habit plan of BaCO3 crystals and so affect the growth of the particles. FTIR results showed that DEG and PVA adsorb on the particles surface and can form a complex of ions and finally change the reaction path in the solution. In this investigation also the effect of BaCO3 particles morphology on the characteristics of barium hexaferrite powder synthesized by ceramic method have been investigated. The results showed that barium hexaferrit powders synthesized using BaCO3 particles precipitated in water and water/PVA solution as precursors have the highest and lowest magnetic properties respectively. Barium hexaferrite powders synthesized using BaCO3 particles precipitated in water and water/PVA solution also have an amount of barium monoferrite composition as undesired phase even after calcination at 1050 and it can caused by long time have been taken for removing of PVA with long chain polymeric structure.
