سنتز و مشخصه‌یابی خواص نانوذرات مزومتخلخل سیلیکاتی توخالی با استفاده از قالب پلی استایرن

در این پژوهش ‌سنتز نانو ذرات سیلیکاتی مزومتخلخل توخالی با استفاده از پیش ماده تترا اتیل اورتو سیلیکات (teos) در حضور قالب پلی استایرن مورد بررسی قرار گرفت، فرآیند در یک محیط شیمیایی بر پایه الکلی با کنترل ph و افزودن فعال کننده سطحی ستیل تریمتیل آمونیم برمید (ctab) در غلظت مناسب انجام گردید. برای ارزیابی سازوکار ‌سنتز ذرات سیلیکاتی مزومتخلخل توخالی از روشهای آنالیز ftir، dta/tg، bet، dls،xrd ، sem و tem استفاده شد. نتایج آنالیز پیوندی ftir نشان داد که ذرات پیش سازنده teos در حین فرآیند سنتز با مواد فعال کننده ctab پیوندهای سطحی برقرار کرده و همینطور وجود پیوندهای si-o-si محدوده (1320-600 cm-1) نشان دهنده تشکیل زنجیره های سیلیکاتی بر روی قالبهای پلی استایرن می باشد. مطالعات آنالیز حرارتی dta/tg نشان داد ذرات سیلیکاتی را می‌توان در دمای 380 درجه سانتیگراد سنتز کرد. آنالیز bet نشان داد سطح ویژه‌ی این ذرات برابر با 1180m2.g-1 می‌باشند. نتایج پراش-‌سنجی اشعه ایکس نشان داد که، محصول بدست آمده سیلیکای آمورف می‌باشد و فازهای ناخواسته در ‌این سیستم تشکیل نشده است‌. منحنی توزیع dls نشان داد که ذرات سنتز شده دارای ابعادی در محدوده اندازه 1 الی 10 نانومتر بوده و توزیع اندازه ذرات در محدوده‌ی باریکی می باشد. تصاویر sem موید کروی بودن نانوذرات با اندازه متوسط 25-30 نانومتر می باشد. در نهایت تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که ذرات سیلیکاتی سنتز شده توخالی بوده به طوری که قطر محفظه توخالی و قطر کل آن به ترتیب در حدود 30 و 80 نانومتر می باشد.

Synthesis and characterization of hollow mesoporous Silica nanocomposites via polystyrene template

In this study, the synthesis of hollow mesoporous silicate particles was studied using TEOS precursor in the presence of a polystyrene template and CTAB surfactant micelles. The process was carried out in based on alcoholic system with pH control and adding CTAB surface activator at a suitable concentration. The results of the FTIR analysis showed that the preforming particles of TEOS formed surface boundaries during the synthesis process with CTAB surfactant agents. Also the presence of SiOSi bonds (range from 600 to 1320 cm1) indicates the formation of silicate chains on polystyrene molds. Thermal analysis studies showed that using appropriate heat treatment and precise control, all organic compounds can be removed from the system and synthesized hollow mesoporous silica particle with the least structural defects at 380°C. The BET analysis showed that the specific surface of these synthesized mesoporous silicate particles is 1180 m2.g1 Xray diffraction results showed that the product obtained was amorphous silica and impurity phases are not formed in this system. The DLS analysis showed that the synthesized particles had dimensions ranging in size from 1 to 10 nm and the distribution of particle size has occurred in a narrow range. SEM images confirm the sphericality of nanoparticles with a mean size of 2530 nm. Finally, the transmitted electron microscope images showed that the synthesized silicate particles were hollow, so that the diameter of the hollow cavity and its entire total diameter are about 30 and 80 nm, respectively.