تاثیر حضور آب، بنزیل الکل و درصد cnt بر روی خواص نانوکامپوزیت tio2cnt تولید شده به روش سل-ژل درجا

در این پژوهش، نانوکامپوزیت tio2cnt به روش سل-ژل درجا تهیه شده است. نقش پارامترهای این فرآیند بر روی مورفولوژی پودر نهایی در سه بخش حضور بنزیل الکل، مرحله افزودن آب و درصد cnt بررسی شد. جهت مشخصه یابی از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و دستگاه پراش اشعه ایکس استفاده شد. در مرحله اول تاثیر کلسیناسیون انجام شده بر روی ساختار پودر ارزیابی شد. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس نشان داد که پودرهای کامپوزیتی قبل از کلسیناسیون دارای ساختار آمورف است و بعد از آن به tio2 با ساختار آناتاز تبدیل می‏شود. نتایج تصاویر مربوط به میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی نشان می‏دهند که در صورت استفاده نکردن از بنزیل الکل، پودری با مورفولوژی غیریکنواخت و آگلومره شده بدست می‏آید. علاوه بر این، حضور آب از ابتدای فرآیند منجر به واکنش هیدرولیز با سرعت آرام‏تر شده و لذا پودر نانوکامپوزیتی با ساختار ریزتر و پوشش مطلوب تر tio2 روی cnt به دست می‏آید. همچنین با کاهش درصد cnt از 10 به 1 درصد، پودر کامپوزیتی با اندازه ذرات درشت‏تر تشکیل می‏شود که به دلیل کاهش سطح cnt در دسترس برای تشکیل ذرات tio2 است.

The presence effect of H2O, benzyl alcohol and CNT percent on the properties of TiO2CNT nanocomposite synthesized by insitu solgel method

In this paper, nanocomposite powder of TiO2 and multiwalled carbon nanotubes (CNTs) was synthesized by insitu solgel method. The effect of processing parameters of benzyl alcohol, H2O and CNT content (1 and 10 wt.%) on the prepared powder morphology was investigated. The samples were characterized via field emission scanning electron microscopy (FESEM) and Xray diffraction (XRD) analysis. Firstly, the influence of calcination stage on the powders structure was evaluated. XRD results showed amorphous structures for the composite powders before calcination and the dominant structure of anatase TiO2 after calcination treatment. FESEM results showed a nonuniform and agglomerated morphology without benzyl alcohol. Furthermore, addition of Tetrabutylorthotitanate solution to the initial solution containing H2O as the hydrolysis agent resulted in finer powder microstructure with uniform coating of TiO2 on CNTs due to slower hydrolysis reaction. The effect of CNTs on the morphology depends on percent of CNTs. Also, composite powder with higher particle size was formed with the decrease of CNT content from 10 to 1 percent which is attributed to the decreased and less accessible surface area to TiO2 particles formation.