عنوان پایان‌نامه

سنتز نانو ذرات LaDMnO۳ به روش سل - ژل احتراقی و مشخصه یابی آن ها



    دانشجو در تاریخ ۱۲ شهریور ۱۳۹۲ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "سنتز نانو ذرات LaDMnO۳ به روش سل - ژل احتراقی و مشخصه یابی آن ها" را دفاع نموده است.


    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1102;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63479
    تاریخ دفاع
    ۱۲ شهریور ۱۳۹۲
    دانشجو
    اصغر شهمراد
    استاد راهنما
    ابوالقاسم عطائی

    پروسکایت های لانتانیم منگنایتی دوپ شده دارای خواص الکتریکی، مغناطیسی و کاتالیستی منحصر بفردی هستند. این خواص با توجه به افزایش اهمیت مسایل زیست محیطی باعث گسترش کاربردها و تحقیقات صورت گرفته بر روی این دسته از مواد شده است. در این پژوهش، پروسکایت لانتانیم استرانسیم منگنایت با ترکیب La0.7Sr0.3MnO3 به روش سل- ژل احتراقی سنتز شد. پس از بررسی تاثیر pH اولیه بر روی ریز ساختار و خواص مغناطیسی پودرهای بدست آمده قبل و بعد از عملیات حرارتی، تاثیر ترکیب سه سوخت اوره، اسید سیتریک و اتیلن گلیکول بر روی مورفولوژی و ترکیب فازی محصولات با استفاده از روش طراحی آزمایش مخلوط ها مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های انجام شده برای اثر pH نشان دهنده بهبود فرآیند در pH های بالا با وجود تشکیل رسوب در ژل بدست آمده داشت. این بهبود شامل امکان تشکیل فاز مغناطیسی قبل از عملیات حرارتی و همچنین امکان تشکیل کامل فاز خالص پروسکایت بعد از عملیات حرارتی بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی در تمامی نمونه‌ها تشکیل ساختار بسیار متخلخل از ذراتی نانومتری را نشان داد. ساختار فوق قابلیت مقاومت در مقابل رشد ذرات حین عملیات حرارتی در دمای ?800 را داشت. مدل ارایه شده برای اثر ترکیب سوخت بر روی مقادیر فاز ناخالصی تاثیر فزاینده برهم کنش اسید سیتریک و اوره و برهم کنش کاهنده برای اتیلن گلیکول و اوره را نشان داد. همچنین مدل بدست آمده برای متوسط اندازه ذرات، بیشترین مقدار متوسط اندازه ذرات را در حداکثر میزان اوره و حداقل متوسط اندازه ذرات را برای حداکثر مقدار اتیلن گلیکول پیش بینی کرد. در پایان نمونه ای در شرایط بهینه پیش بینی شده توسط مدل برای حداقل مقدار ناخالصی کربنات استرانسیم سنتز شد. نتایج نشان دهنده تشکیل 8/10 درصد کربنات استرانسیم پیش از عملیات حرارتی در ترکیبی با نسبت های 5/0، 215/0 و 285/0 از گروه های عاملی سیترات، اوره و اتیلن گلیکول به گروه عاملی نیترات بود. کلید واژه¬ها: پروسکایت، La0.7Sr0.3MnO3، سل-ژل احتراقی، طراحی آزمایش
    Abstract
    Daily increase in importance of environmental issues has led to production and development of new types of materials among which … are of great interest due to their electric, magnetic and catalytic properties. Current study investigates the synthesis of lanthanum strontium mangenite (La0.7Sr0.3MnO3) via sol-gel combustion route. Effect of pH variation on the microstructure and magnetic properties of the synthesized powder was studied before and after heat treatment. Next the influence of three different fuels citric acid, urea and ethylene glycol on the morphology of synthesized powder was investigated using mixture design of experiments. Investigation on pH revealed the improvement of process in spite of precipitation inside the gel. The improvement consisted of formation of magnetic phase prior to heat treatment and complete formation of pure provskite phase after heat treatment. SEM micrographs revealed the formation of porous nano-sized crystallites in all of the samples. The described microstructure was resistant to the growth of crystallites during the heat treatment at 800 C. Proposed model for the influence of fuel combination on the impure phase content revealed the increasing interaction of citric acid and urea and decreasing interaction of ethylene glycol and urea. Also the model predicted the maximum mean size of crystallites at the highest urea content and the lowest mean size of crystallites at the maximum ethylene glycol content. Finally, a sample was synthesized under the predicted optimum conditions to obtain the lowest amount of impurity (SrCO3). Results showed the formation of 10.8 wt.% of SrCO3 prior to heat treatment in a composition with functional group ratios of 0.5, 0.215 and 0.285 to nitrite functional group. Keywords: provskite, La0.7Sr0.3MnO3, combustion sol-gel route, design of experiment.