بررسی تاثیر نسبت سوخت به اکسید کننده بر ساختار اکسیدهای آنتروپی بالای (fe, mn, ni, co, cr)3o4

هدف اصلی مطالعه حاضر، سنتز اکسید آنتروپی بالای (fe, mn, ni, co, cr)3o4 به روش سنتز احتراقی در محلول در حضور سوخت گلایسین و نسبت سوخت به اکسیدکننده (1، 0.95 و 0.90) است. بدین منظور نیترات های عناصر فوق و همچنین سوخت به طور کامل در آب حل شده و پس از اختلاط کامل با استفاده از هیتر برقی تا دمای c 330 حرارت داده شد. پس از تبخیر کامل آب، واکنش احتراقی خود پیش رونده رخ داده و نهایتا پودرهای متخلخل سنتز گردید. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) نشان داد که اکسید تک فاز (fe, mn, ni, co, cr)3o4 با درجه کمی از بلورینگی (%60>) توسط سوخت گلایسین در نسبت سوخت به اکسیدکننده 0.9 بدون هیچ گونه ناخالصی سنتز شده است. همچنین نتایج بررسی با میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا ((hrtem اثباتی بر تشکیل اکسید موردنظر بود. علاوه بر آن، نتایج آنالیز پلاسمای جفت شده القایی (icp) حضور عناصر fe، co،ni ، cr و mn را به ترتیب با نسبت1.0، 0.98، 0.96، 0.94 و 0.95 نشان داد که بیانگر مطابقت ترکیب شیمیایی اکسید سنتزشده با ترکیب شیمیایی استاندارد است. علاوه بر آن آنالیز طیف سنجی رامان و آنالیز سطح عنصری همگن بودن ساختار نمونه ها را تایید کرد.

an investigation on the effect of fuel to oxidizer ratio on the structural properties of (fe, mn, ni, co, cr)3o4 high entropy oxide

the main object of this project is to synthesize (co, cr, fe, mn, ni)3o4 high entropy oxide through the solution combustion synthesis (scs) method in the presence of fuel glycine at various fuel to oxidizer (f/o) (0.9, 0.95, and 1) ratios. in order to do that, raw materials were separately dissolved in deionized water and then they were mixed together and heated to a temperature of 330°c using an electric heater. after the water evaporated, a self-sustained exothermic reaction occurred and the porous powders were obtained. x-ray diffraction (xrd) analysis results showed that single-phase (fe, mn, ni, co, cr)3o4 oxides with a crystallinity degree of less than 60% at a fuel-to-oxidizer ratio of 0.90 and without any impurities were synthesized by glycine fuel. additionally, high-resolution transmission electron microscopy (hrtem) analysis provided evidence for the formation of the desired oxide. furthermore, inductively coupled plasma (icp) analysis results indicated the presence of fe, co, ni, cr, and mn elements in the synthesized oxide with ratios of 1.0, 0.98, 0.96, 0.94 and 0.95, respectively that verify the chemical composition of the synthesized oxide aligns with the standard chemical composition. additionally, raman spectroscopy analysis and elemental surface analysis confirmed the homogeneity of the sample structures.