بررسي تاثير ميزان ‏pH‏ در توليد نانو ذرات كبالت-آلومينات به روش سنتز احتراقي

Effect of pH on Characteristics of CoAl2O4 Nano Pigment Obtained by ‎Combustion Synthesis

هدف از انجام اين تحقيق بررسي عملكرد روش سنتز احتراقي در توليد نانو ذرات ‏CoAl2O4‎‏ و‏‎ ‎همچنين بررسي تاثير ميزان ‏pH‏ (2.5، 7 و ‏‏10.5) بر روند توليد و خواص نهايي اين نانو رنگدانه سراميكي است. به اين منظور نحوه تشكيل ژل، ريخت‌شناسي، سطح ويژه و رنگ پودرهاي ‏حاصل، توسط آزمايشات ‏TG/DTA، ‏XRD،SEM ‎، ‏TEM، ‏BET‏ و ‏UV-Vis‏ مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از انجام آزمايشات ‏XRD‏ ‏نشان مي‌دهد كه نانو ذرات ‏CoAl2O4‎‏ در هر سه ‏pH‏ مورد مطالعه تشكيل يافته‌اند و با توجه به تصاوير ‏TEM، اندازه متوسط ذرات كمتر از 75 ‏نانومتر گزارش مي‌شود. نتايج حاصل از آزمايشات ‏Uv-Vis‏ نشان مي‌دهد كه رنگدانه‌ در ‏pH‏ برابر 2.5 داراي رنگ آبي مطلوب‌تري است. ‏همچنين نتايج حاكي از اين مطلب هستند كه ‏pH‏ تاثير بسيار زيادي بر روند توليد و خواص نانو پودر دارد. بيشترين سطح ويژه و كمترين ‏اندازه متوسط ذرات در ‏pH‏ هاي بالاتر مشاهده مي‌شود. ‏

The aim of this research is to‏ ‏evaluate the efficiency of combustion synthesis method for production of nano CoAl2O4 and study ‎the influence of pH (2.5, 7, and 10.5) on the characteristics of CoAl2O4 nano pigments. Gel formation, morphologies, specific ‎surface area, and color of the powder were characterized using TG/DTA, XRD,‎‏ ‏SEM, TEM, BET, and UV-Vis techniques. The ‎results indicate that spinel CoAl2O4 was formed independently of the different variables studied. According to the TEM figures, ‎most particles calcined have average particle sizes less than 75 nm. Results show that pH has a strong effect on the procedure ‎and characteristics of CoAl2O4. The best value of b* is seen at pH 2.5. In line with BET and‎‏ ‏Scherrer’s equation results, ‎maximum specific surface area and minimum average particle size are at pH 7. ‎