سنتز نانوساختارهاي اكسيد آهن هماتيت (a-Fe2O3) به روش آسياكاري مكانيكي و مقايسه آن با روش سل- ژل

Synthesis of Hematite Nanostructures by Wet Ball Milling and Compared with Sol-gel Method

در اين تحقيق، به بررسي نانوساختارهاي هماتيت سنتز شده بوسيله فرآيند آسياكاري گلوله‌اي در محيط تر پرداخته شده است. ساختار و مورفولوژي نمونه‌ها در طي فرآيند آسياكاري بوسيله آناليزهاي XRD و SEM تعيين گرديد. تصوير TEM از پودر سنتز شده دستيابي به ابعاد نانو را تاييد مي‌كند. اندازه دانه از روي الگوهاي XRD به كمك رابطه ويليامسون- هال تخمين زده شد. كرنش شبكه نانوساختارهاي هماتيت سنتز شده بوسيله اين روش با افزايش زمان آسياكاري افزايش مي‌يابد، در حاليكه متوسط اندازه ذرات با افزايش زمان آسياكاري مكانيكي كاهش مي‌يابد. با توجه به نتايج XRD اندازه دانه نانوساختار هماتيت سنتز شده به روش آسياكاري مكانيكي در حدود nm 30 تخمين زده شد. همچنين توزيع يكنواخت و مورفولوژي كروي پودر سنتز شده به اين روش، به وضوح در تصاوير SEM مشهود است. با افزايش نسبت وزني سيال به پودر (R) اندازه نانوساختار سنتز شده به اين روش كاهش مي‌يابد. در پايان نتايج سنتز به روش آسياكاري مكانيكي با روش سل- ژل مورد مقايسه قرار گرفته است.

In this research, the structural characteristics of hematite nano-particles synthesized by a wet ball milling have been investigated. The evolution of morphology and microstructure of the powders during milling was investigated using SEM, TEM and XRD. The crystallite size was evaluated by XRD patterns using Williamson-Hall methods. The lattice strain of hematite powder synthesized by this method increase with a increasing of milling times, while the average particle size decrease. However, XRD and TEM estimated the average particle size of the hematite nanoparticles about 30 and 12 nm, respectively. Also the uniform dispersion and spherical powder morphology, is well visible in SEM image. Finally, the synthesis results using wet ball milling and sol-gel method has been compared.