بررسی سازوکار تشکیل اسپینل محلول جامد Fe(Mg)O.Al۲O۳ سنتز شده بهروش هم رسوبی

در این پژوهش، سازوکار تشکیل محلول جامد Fe(Mg)O.Al۲O۳ توسط روش هم رسوبی بررسی شد. بدین منظور محلولی از مقادیر متناظر آلومینیم کلرید شش آب (AlCl۳.۶H۲O)، آهن (II) کلرید چهار آب (FeCl۲.۴H۲O) و منیزیم کلرید (MgCl۲) با نسبت مولی ۱:۱:۲= Mg۲+:Fe۲+:Al۳+ در آب مقطر با دمای ºC۶۰ تهیه و سپس با افزودن محلول (NaOH) به محلول اولیه تا رسیدن به ۵/۱۰- ۵/۹ pH ~ یک رسوب ژل مانند ایجاد شد. رسوب حاصل در دمای ºC۱۱۰ به مدت ۲۴ ساعت خشک و بهوسیله طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) شناسایی و رفتار حرارتی آن توسط آنالیز حرارتی هم زمان (STA) مطالعه شد. برای تفسیر رفتار حرارتی، نمونههایی در دماهای مختلف در اتمسفر هوا کلسینه و ترکیب فازی آنها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شد. همچنین مورفولوژی نمونهها بهوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که در دمایی حدود ºC۸۰۰ اسپینل آلومینات منیزیم از واکنش بین MgO و γ-Al۲O۳ بهصورت درجا تشکیل شد. اسپینل ایجاد شده شرایط مناسبی برای تشکیل Fe(Mg)O.Al۲O۳ فراهم کرد و محلول جامدی بر پایه هرسینیت ((Fe,Mg)O.Al۲O۳) از اسپینل به وجود آمد. علاوه بر این مورفولوژی محلول جامد ایجاد شده به اسپینلی که به صورت درجا تشکیل می شود بستگی دارد و به نظر می رسد محلول های جامد با ساختار ستونی از تبدیل ذرات اسپینل شکل گرفته از واکنش MgO و γ-Al۲O۳ و محلول های جامد با اشکال تخته ای و هشت وجهی در اثر واکنش MgO با فاز کوراندوم α-Al۲O۳ ایجاد شدهاند.

Keywords:

Hercynite , Formation mechanisms , Spinel , Co-Precipitation , Magnesium chloride. , هرسینیت , سازوکار تشکیل , اسپینل , هم رسوبی , منیزیم کلرید.