خواص ساختاری، مغناطیسی و حسگری گاز استون توسط هگزافریت باریم- کلسیم تولید شده به‌روش سل- ژل خوداحتراقی

در این مطالعه، نانوذرات پودر هگزافریت باریم کلسیم با فرمول ba1xcaxfe12o19و(x>0>1) به‌روش سل ژل خوداحتراقی تولید شد. پس از کلسینه شدن نمونه‌های ژل خشک شده به‌مدت 4/5 ساعت در دمای 950 درجه سانتی‌گراد، تغییرات فازی و ریزساختاری آنها به‌ترتیب به‌کمک پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، ارزیابی شد. بنابر نتایج، تشکیل فاز هگزافریت باریم کلسیم همراه با مقدار جزئی هماتیت به‌عنوان فاز ثانویه تایید شد. میانگین اندازه‌ ذرات بین 100-60 نانومتر و مورفولوژی ذرات به‌صورت هگزاگو‌نال یا پولکی‌شکل است. نتایج حاصل از آزمون مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش(vsm) نشان داد مقدار مغناطش اشباع در نمونه 0/4=x به پایین‌ترین مقدار خود در مقایسه با سایر نمونه‌ها می‌رسد. این امر می‌تواند ناشی از ناهمگنی ساختار و حضور مقدار بیشتری از فازهای غیرمغناطیسی (bafe2o4 و fe2o3) در این نمونه نسبت به سایر نمونه‌ها باشد. نتایج آزمون حسگری در گاز استون نیز نشان داد نمونه هگزافریت باریم کلسیم (0/2=x)، با وجود زمان بازیابی طولانی، از بالاترین حساسیت (0/28) و کوتاه‌ترین زمان پاسخ (15 ثانیه) در غلظت ppmو900 و دمای 200 درجه سانتی‌گراد برخوردار است.

Structural, Magnetic and Acetone Sensing Properties of Barium- Calcium Hexaferrite Synthesized by Sol- Gel Auto Combustion Method

In this research, barium calcium hexaferrite (Ba1xCaxFe12O19 , 0 le;x pound;1) nanoparticles were synthesized through a solgel combustion method. The dried gel samples were then calcined at 950 ordm;C for 4:30h. The phase and microstructural evolution of calcined samples were investigated by Xray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The results revealed formation of calcium barium hexaferrite phase with a small amount of hematite as a secondary phase. The average particle size is between 60100 nm and the particle morphology is hexagonal or plate like structure. Results of a vibrating sample magnetometer (VSM) showed that the sample with x=0.4, exhibited the lowest value of saturation magnetization in comparison with others. This could be due to structural heterogeneity and presence of higher amounts of non magnetic phases (BaFe2O4 and Fe2O3) in this sample compared to others. The results of sensory testing in acetone gas showed that the bariumcalcium hexaferrite sample with x=0.2 had the highest sensitivity (0.28) and shortest response (15s) at a concentration of 900 ppm and a temperature of 200 °C despite of the long recovery time.