بخشی از مقاله
چکیده
ذرات زیر میکرون سیلیکا به دلیل مساحت ویژه بالا و گروههای فعال سطحی زیاد به طور عمده در صنایعی نظیر رنگ، لاستیک، داروسازی و بتن مورد استفاده قرار می گیرد. این ذرات از روشهای شیمی تر چون رسوبگذاری و سل ژل و روشهای ترموشیمی چون پیرولیز قابل تولید هستند. این پژوهش به مشخصهیابی ذرات سیلیکای حاصل از پیرولیز و سوختن پلیمر سیلیکون اچ تی وی - HTV - پرداخته است.
برای این کار پلیمر اچ تی وی به مدت یک ساعت در دمای700℃ قرار داده شد و محصولات واکنش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی - FESEM - بررسی شده و تحت آزمونهای پراش دینامیکی نور - DLS - ، پراش پرتو ایکس - XRD - و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه - FTIR - قرار گرفت. نتایج حاکی از این است که با این روش امکان ساخت ذرات زیر میکرون سیلیکا با ساختار غیر کریستالی وجود دارد.
مقدمه
با پیشرفت علم و صنعت استفاده از ذرات زیر میکرون رو به گسترش است. گزارشها نشان میدهند تولید سیلیکای ذرهای به دلیل استفاده در کاتالیزورها، نیمه هادیها، عایقهای حرارتی، ساخت شیشه، سرامیک و بتن مورد توجه قرار گرفته است . - Ahmed,2009; Couto,2007; Zhang,2007 - از طرفی سیلیکای زیر میکرون به دلیل یکنواختی اندازه ذره، سطح ویژه زیاد و زیست سازگاری بالا در صنایع داروسازی به عنوان حامل دارو نیز استفاده شده است.
- He and Shi,2011 - سیلیکا پلیمری است شامل واحدهای به هم پیوسته که در هر واحد یک اتم سیلیسیم با چهار اتم اکسیژن پیوند دارد اما فرمول عمومی آن SiO2 است و در طبیعت به صورت شن، ماسه و شیشه وجود دارد. اکسید سیلیسیم یا به عبارت دقیقتر دیاکسید سیلیسیم به طور طبیعی به صورت بلورین است درحالی که اکسید سیلیسیم مصنوعی بی شکل میباشد . - Jal et al,2004 - سیلیکای زیر میکرون معمولا از روشهای شیمیایی سل-ژل و رسوبگذاری تولید میشود.
آدام و همکارانش - 2011 - با استفاده از روش سل- ژل نانوسیلیکا با میانگین ابعاد 15تا 91 نانومتر از سبوس برنج بدست آورد. جال و همکارانش - 2004 - نیز با استفاده از روش رسوبگذاری، نانوذرات سیلیکا با ابعاد حدود 50 نانومتر را ساختند. اگرچه روش سل-ژل مزیتهایی مانند خلوص بالا، همگن بودن و تغییر خواص مواد با تغییر پارامترهای تولید نسبت به سایر روشهای تولید مواد دارد، اما این روش به طور ذاتی دارای معایبی مانند انقباض حجمی بسیار بالا، مدت زمان طولانی ژل و خشک شدن و دشواری در تهیه سرامیک های غیر اکسیدی است.
از این رو به تازگی تولید مواد سرامیکی از طریق پیرولیز مواد پلیمری با پایه سرامیکی مطالعه و بررسی شده است. این روش مزایایی مانند درجه حرارت فراوری پایینتر، خلوص بالای محصول و آمادهسازی فازهای شبه پایدار غیرقابل حصول توسط روشهای متداول در پی دارد . - Colombo,2003,;Zeschky,2005;Wilhelm,2005 - تجزیه در اثر حرارت - پیرولیز - یک گام بسیار مهم در پلیمریزاسیون است. این فرایند برای استخراج لایه های معدنی یک پلیمر آلی از طریق جداسازی لایههای گازی پلیمر با قرارگرفتن در دمای بالا بدون حضور اکسیژن استفاده می شود . - Li,1992 - اخیرا پژوهشهایی برای ساخت ذرات زیر میکرون سیلیکا بدین روش انجام شده است.
- Gu,2013;Jang,2013;Peng,2009;Madathingal,2011 - به عنوان نمونه ما و همکارانش - 2010 - پودرهای زیرمیکرون سیلیکا را از طریق پیرولیز رزین سیلیکونی بدست آوردند و اخیرا جو و همکارانش - 2013 - نیز ذرات سیلیکا با ابعاد 250 تا 420 میکرومتر را از پیرولیز سبوس برنج بدست آوردند. در این پژوهش نتایج اولیه در مورد تولید ذرات زیر میکرون سیلیکا از طریق پیرولیز و سوختن سیلیکون اچ تی وی1 و بررسی های انجام شده بر روی ذرات ساخته شده به وسیله پراش دینامیکی نور2 ، پراش سنج پرتو ایکس3، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی4 و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه5 ارائه شده است.
