بررسی اثر نوع سوخت بر سنتز اکسید روی نانوساختار به روش احتراق محلولی

سنتز احتراق محلولی این روش بر واکنش های اکسایش احیاء مواد اولیه استوار است. در این تحقیق از دو سوخت اوره و گلایسین به منظور سنتز اکسید روی نانو ساختار استفاده شده است. نیترات فلز روی به عنوان یکی از مواد اولیه نقش اکسیدکننده و دو سوخت ذکر شده نقش احیاء کننده را بر عهده دارند. از آنجاییکه این روش در سرعت های بالای حرارت دهی رخ می دهد، به‌منظور بررسی اثر نوع سوخت مصرفی بر چگونگی تشکیل نانوساختارهای اکسید روی، آزمون توزین حرارتی به‌همراه گرماسنجی پویشی تفاضلی (tga-dsc) برای اوره و گلایسین و همچنین نیترات روی در نرخ های 10، 20 و 30 درجه بر دقیقه انجام شد. نتایج این آزمون‌ها نشان داد که دمای تجزیه نیترات روی و سوخت گلایسین تقریبا در یک محدوه هستند. سپس نانوذرات اکسید روی تولید شده با استفاده از این دو سوخت به‌کمک آزمون‌های پراش اشعه ایکس (xrd) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمون، سنتز موفق اکسید روی نانو ساختار را با هر دو سوخت نشان داد. هرچند نتایج نشان داد که نانوذرات تولیدشده با سوخت گلایسین دارای اندازه ریزتری نسبت به نانوذرات تولیدی در حضور اوره هستند. عملکرد بهتر گلایسین در تولید نانوذرات با ابعاد کمتر را می‌توان به نزدیکی دمای تجزیه نیترات روی و سوخت گلایسین و نقش این همزمانی در جلوگیری از رشد بلور‌های اکسید روی نسبت داد. در نهایت نانوذرات تولیدی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پراش انرژی اشعه ایکس (edx) مورد بررسی قرار گرفت.

Investigation of Fuel Type on synthesis of ZnO nanostructure by solution combustion method

Solution Combustion Synthesis (SCS) is based on oxidation and reduction reactions. In this investigation uses two types of fuel (Urea and Glycine). Zinc nitrate acts as oxidizer and fuels as reduction agents. Because SCS occurs at fast heating rates, in the first place DSCTGA carried out from zinc nitrate in 3 rates of 10, 20 and 30 °C per minute. The results of these tests showed that the decomposition temperatures of zinc nitrate and glycine fuel are almost in the same range. Then the zinc oxide nanoparticles produced using these two fuels were examined using Xray diffraction (XRD) test. The XRD results showed the prefect synthesis of ZnO in air atmosphere for both fuels. Glycine can synthesis the product better than urea and with more finegrained structure. The better performance of glycine in the synthesis of nanoparticles with smaller dimensions can be attributed to the proximity of the decomposition temperature of zinc nitrate and glycine fuel and the role of this simultaneity in preventing the growth of zinc oxide crystals. So, the SEM images and EDX analysis are taken form this sample.