سنتز و مشخصه يابي نانو كاتاليست هاي آرايه اي گوتيت (α-FeOOH ) با استفاده از پلاسماي تخليه تابان در دماهاي پايين

synthesis and characterization Goethite nano arrays catalysts by glow discharge plasma at low temperature

در اين مطالعه يك روش فيزيكي با استفاده از پلاسماي تخليه تابان دما پايين جهت توليد نانوذرات كاتاليستي هيدروكسي اكسيد آهن طبيعي (گوتيت،α-FeOOH ) مورد بررسي قرار گرفته است. اثر محيط عملياتي مختلف (گاز آرگون يا نيتروژن) به عنوان پارامتر محيط واكنش در توليد اين نانوساختارها، بررسي شد. نمونه هاي اوليه و مورد عمليات به وسيله ي آناليز سطح (BET)، نمودار هاي ايزوترم جذب و واجذب و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه استفاده از پلاسماي تخليه تابان تاثير بسزايي در توليد نانوآرايه هاي كاتاليستي با سطح ويژه بالايي از مواد طبيعي دارد و توزيع قطر نانوذرات توليدي در حدود ۹۱ درصد بين ۲۰ الي۳۰ نانومتر بوده است. شرايط عملياتي نشان داد محيط تخليه تابان نيتروژن نسبت به حالت تخليه تابان آرگون عملكرد نسبتا بهتري داشته است و افزايش سطحي در حدود ۲/۶ برابر حالت اوليه ايجاد كرده است. پلاسماي غير حرارتي بدليل مصرف پايين انرژي و توانايي انجام واكنش‌هاي فيزيكي و شيميايي در دماهاي نسبتا پايين به عنوان روشي مطمئن براي اصلاح سطح كاتاليست‌هاي طبيعي كه به وفور يافت مي شوند، مي تواند به كار گرفته شود.

This work presents the synthesis of hydroxyl oxide iron (α-FeOOH ) nano catalyst by a physical method using plasma glow discharge at low temperature. The ability of the environment of reaction was studied at different gas plasma (Nitrogen, Argon). To harness the extent of treatment, pristine and plasma treated α-FeOOH were characterized by Scanning electron microscopy (FESEM), as well as, surface area analysis (BET). The results showed that the use of plasma glow discharge has a significant effect on the production of catalytic nano-arrays with a high surface area from natural materials. Also, the diameter of produced nanoparticles (about 91 percent) was between 20 and 30 nanometers. Operating conditions showed that the environment of nitrogen was relatively better than that of the argon and increased surface area about 2.6 times. Non-thermal plasma, due to low energy consumption and the ability to perform physical and chemical reactions at relatively low temperatures as a safe method can be used for modification of surface of catalysts.