بهينه سازي عوامل مو ثر بر اندازه نانو ذرات اكسيد قلع به روش تاگوچي

Optimal Conditions for Synthesis of Tin Oxide Nanoparticles by Taguchi Design Method

در اين مقاله به ساخت و بهينه سازي شرايط توليد نانو ذرات اكسيد قلع پرداخته شده است. روش تهيه اين نانو پودر، روش تجزيه حرارتي است كه در واقع، يك روش سنتز شيميايي متداول براي ساخت ذرات اكسيد فلزي در ابعاد نانو مي باشد. عوامل متعددي مي تواند بر اندازه ذرات حاصل از اين روش و نيز ساير روش ها تاثير گذار باشند كه بررسي همه آنها نيازمند صرف زمان و هزينه بسيار است. از اين رو، در جهت صرفه جويي در هزينه و زمان و نيز انجام حداقل آزمايش ها ، مدل رياضي و آماري تاگوچي به منظور بهينه سازي شرايط سنتز نانو پودر معرفي مي شود. در اين مقاله از سه عامل نسبت مولي واكنش دهنده ها، زمان و دماي كلسينه شدن به عنوان متغيرهاي مدل تاگوچي استفاده شده است. نانو ذرات بدست آمده با استفاده از روش پراش اشعه x (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و طيف سنجي نوري (UV-visible spectroscopy) بررسي شده اند. اندازه بلورهاي بدست آمده در هر مرحله نيز با استفاده از روش XRD و فرمول دباي شرر اندازه گيري شده است. در پايان آزمايش ها سعي شده تا با استفاده از شرايط بهينه بدست آمده، نانو ذرات اكسيد قلع با كم ترين اندازه تشكيل گردد. كم ترين اندازه بدست آمده براي اين نوع نانوپودر، nm2 مي باشد.

SnO2 nanoparticles were synthesized by thermal decomposition. Taguchi analysis, a statistical experimental design method was also used to find the effects of three parameters, molar concentration ratio [nitrate solution/SnCl4 solution], temperature and time of calcination, on the size of SnO2 particles. The nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and UV-visible spectroscopy techniques. Taguchi analysis showed that the molar concentration ratio of [nitrate solution]/ [SnCl4 solution] was the most effective parameter on the particle size. The optimal conditions were determined by using Taguchi robust design method and nanosized SnO2 particles (2 nm) were obtained.