سنتز و بررسی خواص نانوذرات و نانوکلوئید سیلیکا در محیط قلیایی و اسیدی

نانو سیلیکا به عنوان یکی از پرکاربردترین نانو مواد در صنایع مختلف شناخته شده است. در این پژوهش، با استفاده از پیش­ماده سدیم سیلیکات نانوذرات و نانوکلوئید سیلیکا به ترتیب در محیط قلیایی و اسیدی سنتز می­شوند. در ادامه تاثیر پارامترهای سنتز بر مورفولوژی ذرات حاصل در محیط قلیایی و خواص رئولوژیکی نانوکلوئید حاصل در محیط اسیدی مورد بحث و بررسی قرار می­گیرند. مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که با تغییر در نسبت آمونیاک به اتانول و غلظت محلول سدیم سیلیکات می­توان اندازه و مورفولوژی ذرات را تغییر داد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت اتانول به آمونیاک اندازه ذرات بزرگتر می­شود و در مقابل­، مورفولوژی ذرات با افزایش غلظت سدیم سیلیکات به صورت نامنظم درآمده و همچنین اندازه ذرات افزایش می­یابد.  در واقع در شرایط (۱: EtOH/NH۳ و ۰۷/۰ : Na۲SiO۳/H۲O) می­توان به محلول کلوئیدی پایدار نانوذرات با اندازه ۶۵ نانومتر دست یافت. همچنین زمان ژل­شدن (tgel) سیلیکاژل حاصل در شرایط اسیدی توسط آزمون روبش زمان در فرکانس­های ثابت (Hz ۵/۰، ۳/۰ و ۱/۰) مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روابط بررسی نقطه ژل­شدن، مقادیر توان واهلش (Δ) برابر با ۲۲/۰ و بعد فراکتال(df)  برابر با ۳۹/۲ اندازه­گیری شدند که نشان می­دهند، تعادل غیراستوکیومتری بر سیستم حاضر حاکم است. همچنین توسط طیف­سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز آنالیز شیمیایی شناسایی ترکیب شیمیایی سیلیکا انجام شد و طیف­سنجی فلورسانس پرتو ایکس نشان داد که شستشوی نانوذرات سیلیس  سبب افزایش خلوص  از ۱۸/۸۴٪ به ۳۳/۸۷٪ می­گردد.

Keywords:

سنتز سیلیکا , نانوذرات , نانوکلوئید , قلیایی , اسیدی