مشخصه‌‌یابی مونت موریلونیت در فرآیند خالص‌سازی برای تولید نانورس

با توجه به گستردگی کاربرد کانی های رس و اهمیت آن ها در صنایع مختلف، شناخت کافی کانی های در برگیرنده و روش شناسایی آن ها نیز بسیار حائز اهمیت است. تولید و استفاده از ویژگی های نانومقیاس رس ها قابلیت آن ها را در زمینه های پیشرفته ای همچون نانوکامپوزیت های پلیمری و نانوداروها در پی داشته است. در این راستا خالص سازی مونت موریلونیت برای تولید نانورس اهمیت دو چندان یافته است هر چند روش های رایج به صورت مدون برای مشخصه یابی نانورس ها توسعه داده نشده است. در این پژوهش مونت موریلونیت با استفاده از روش های مختلف برای تولید نانورس خالص شدند و ویژگی های آن ها با روش های مختلف پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی (sem/edx)، طیف سنجی تبدیل فوریه (ftir)، بررسی توزین گرمایی (tg/dta) و ظرفیت تبادل یونی (cec) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از روش های مشخصه یابی یادشده در شناخت ویژگی های نانورس نشان داد که کاربرد ترکیبی این روش ها می تواند در شناخت کانی رسی، نوع ناخالصی های همراه، بررسی مقدار نیمه کمی کانی های همراه کانی رسی، تغییر در فاصله بین صفحات مونت موریلونیت و تغییر در ظرفیت تبادل یونی به دلیل تغییر میزان مونت موریلونیت به کار آید. ترکیب نتایج xrd و sem/edx می تواند در شناخت نوع ناخالصی های همراه مونت موریلونیت و ریخت شناسی این کانی ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین میزان ظرفیت تبادل کاتیونی (cec) ویژگی مهم دیگری در ارزیابی میزان خلوص نانورس تولیدی و نوع رس با مقایسه با نتایج xrd نمونه های تیمار شده به دست می دهد. علاوه بر این ترکیب نتایج tg و xrd نمونه های تیمار شده می تواند تقریب خوبی از ترکیب انواع مختلف کانی های رسی موجود در نمونه و احتمال وجود ناخالصی های آلی موجود به دست دهد.

Qualification of montmorillonite purification process for nanoclay production

Regarding the growing uses of the nanoclay for different applications nanoclay characterization has become highly important. However, there is not enough information about a developed characterization methodology of nanoclay materials. In this study the montmorillonite was purified using different physical or chemical methods and the purity of montmorillonite in the nanoclay samples were characterized using different methods such as XRD, SEM/EDX, FTIR, TG/DTA, and CEC. Results indicated that parallel comparison of results of different characterization methods would provide important information about the type of clay mineral, type of nonclay mineral in the samples, semiquantification of minerals in produced nanoclay, and change in the nanometric characteristics of the nanoclay. Combination of XRD and SEM/EDX results provided interesting information about the amount of impurities in the nanoclay samples in addition to their structural morphology. Comparison of the CEC with the XRD results of the treated nanoclay samples provided information about type of clay in the nanoclay samples. And finally combination of XRD and TG results provided information about the type of other clay minerals (nonmontmorillonite ones) in addition to existence of organic impurities in the nanoclay samples.