ساخت نانوذرات کبالت کرومات با استفاده از قالب پلیمری ژل پلی‌آکریل‌آمید

فرضیه: با توجه به خواص ویژه نانومواد، ساخت نانوذرات در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته و تاکنون روش‌های مختلفی برای تولید این مواد به‌کار گرفته شده است. یکی از این روش‌ها، استفاده از ساختار‌های پلیمری برای کنترل نانوساختارهاست. بنابراین می‌توان انتظار داشت، تولید نانوذرات کبالت کرومات با ابعاد معین با استفاده از شبکه پلیمری با اندازه حفره‌های قابل کنترل، امکان‌پذیر است. روش‌ها: در این پژوهش از ژل پلی‌آکریل‌آمید به‌عنوان قالبی برای به‌دام‌انداختن یون‌های فلزی استفاده شد تا نانوذرات در این قالب پلیمری تشکیل شوند و سپس شبکه پلیمری به‌کمک عملیات گرمایی حذف شد تا نانوذرات نهایی تولید شوند. بر این اساس، نانوذرات کبالت کرومات با این روش ساخته شد و برخی از پارامتر‌های تولید مانند دمای تشکیل شبکه پلیمری و دمای تکلیس محصولات بررسی شدند. محصول تولیدی با روش‌های مختلف مشخصه‌یابی شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد، با افزایش دما، سرعت تشکیل ژل سریع‌تر می‌شود. نتایج پراش پرتو x نشان داد، اگر چه محصول اولیه بی‌شکل است، اما اسپینل بلوری کبالت کرومات پس از عملیات گرمایی در 800 درجه سانتی‌گراد تولید شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی تشکیل ذرات با ابعادی در محدوده 50nm تا 150nm را نشان می‌دهد. نتایج تجزیه گرمایی نشان داد، ژل پلیمری تشکیل‌شده پس از عملیات گرمایی تا دمای 650 درجه تخریب می‌شود. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی، اکثر ذرات دارای ابعاد بین 50nm  تا 150nm هستند. نمونه‌‌های تولیدی به‌عنوان نورکاتالیزگر برای تخریب رنگینه آبی متیلن استفاده شدند. نتایج تخریب نشان داد، نانوذرات تولیدی با این روش به‌خوبی رنگینه را به‌عنوان آلاینده آب حذف می‌کنند. همچنین، اثر مقدار نورکاتالیزگر بر ظرفیت حذف بررسی شد و نتایج نشان داد، با افزایش پودر تا 3mg  بازده تخریب افزایش می‌یابد.

fabrication of cocr2o4 nanoparticles using polyacrylamide gel polymer template

hypothesis: due to the special properties of nanomaterials, the production of nanoparticles has received much attention in recent years and various methods have been used to produce these materials. one of the methods is to use polymer structures to control nanostructures. therefore, it is possible to produce cobalt chromate nanoparticles with certain dimensions using a polymer network with controllable pore size.method: polyacrylamide gel was used as a template to trap metal ions to form nanoparticles in this polymer template, and the polymer network was removed with the aid of heat treatment to produce the final nanoparticles. therefore, cobalt chromate nanoparticles were fabricated by polyacrylamide gel method. the synthetic parameters like the temperature of polymer network formation and calcination temperature on the products were investigated. the manufactured product was characterized by different methods of analysis.findings: the results showed that the gel formation rate becomes faster with increasing temperature. x-ray diffraction results showed that although the initial product is amorphous, a cobalt chromate crystalline spinel was produced after heat treatment at 800°c. scanning electron microscope images showed the formation of particles with dimensions in the range of 50 to 150 nm. the thermal analysis results revealed that the polymer gel formation is destroyed after heat treatment up to 650°c. electron microscope images showed that most of the particles have dimensions between 50 and 150 nm. the produced samples were used as photocatalysts for the degradation of methylene blue dye. the degradation results showed that the nanoparticles produced by this method effectively degrade the dye as a water pollutant. also, the effect of the amount of photocatalyst on photodegradation yield was investigated and the results showed that by increasing the powder to maximum 3 mg, the degradation efficiency increases.