سنتز کربن مشتق شده از کاربید کلسیم به روش واکنش مکانوشیمیایی کاربید کلسیم با گوگرد، سولفید آهن و اکسید روی

در این مطالعه سنتز مکانوشیمیایی کربن مشتق شده از کاربید کلسیم (CaC۲-CDC) در دمای محیط متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات ترمودینامیکی تایید کننده ی امکان پذیری واکنش کاربید کلسیم با گوگرد، سولفید آهن و اکسید روی در دمای محیط به منظور سنتز کربن مشتق از کاربید کلسیم بود. سنتز CDC به روش واکنش مکانوشیمیایی کاربید کلسیم و واکنش دهنده­ها با نسبت استوکیومتری در آسیای سیاره ای پر انرژی انجام شد. آسیاکاری با سرعت چرخش ۳۰۰ دور بر دقیقه و با نسبت وزنی گلوله به پودر ۲۰ به ۱ و در مدت زمان ۱، ۳، ۵، ۷ و ۱۰ ساعت برای واکنش کاربید کلسیم و گوگرد و مدت زمان ۱۰ ساعت برای واکنش کاربید کلسیم و سولفید آهن و اکسید روی انجام شد. به منظور حذف سولفید کلسیم و اکسید کلسیم همراه با CDC در محصولات واکنش مکانوشیمیایی، مخلوط­های آسیا شده در اسید کلریدریک ۵% تحت انحلال قرار گرفتند و CDC با شستشوی مکرر با آب مقطر و فیلتراسیون بدست آمد. برای مشخصه یابی مواد اولیه و محصولات از روشهای XRD، SEM ، Raman و FTIR استفاده شد. الگوهای پراش مخلوطهای آسیا شده نشان­دهنده ی انجام واکنش بین کاربید کلسیم و گوگرد تنها در مدت زمان ۱۰ ساعت بود. در واکنش­های دیگر نیز الگوهای پراش نشان از انجام واکنش­ها در زمان ۱۰ ساعت بودند. پس از اسیدشویی، سولفید کلسیم در واکنش کاربید و گوگرد و سولفید آهن و همچنین اکسید کلسیم در واکنش کاربید و اکسید روی حل شده و فقط پیک­های مربوط به کربن در الگوی پراش مشخص شدند. تصاویر میکروسکوپی الکترونی نشان دهنده­ی تخلخل های نانومتری با تعداد زیاد بودند. طبق نتایج Raman کربن­های به دست آمده با درجه گرافیت بالابودند و همچنین نتایج FTIR تشکیل پیوندهای کربن را تایید کرد. همچنین طبق نتایج درجه گرافیتی شدن در واکنش با گوگرد بیشترین و سولفید آهن کمترین بود. به همین ترتیب بیشترین بی­نظمی مربوط به CDC سنتز شده از کاربید کلسیم و گوگرد و کمترین مربوط به واکنش کاربید کلسیم و سولفید آهن بود.

Keywords:

Synthesis , Carbide–Derived Carbon , Calcium Carbide , Mechanochemical Reaction , سنتز , کربن مشتق از کاربید , کاربید کلسیم , واکنش مکانوشیمیایی