خلاصه

در این کار تحقیقاتی با استفاده از روش هیدروترمال که یک روش شیمایی-فیزیکی است ، به تولید نانو ذرات مغناطیسی پرداخته شده است نتایج شناسایی نانو ذرات تولیدی اکسید آهن توسط پراش پرتوایکش((XRDو تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی((SEM مورد بررسی قرار گرفته است.صحت این نانو ذرات تائید گردیده است. ذرات اکسید آهن دارای مرفولوژی کروی ویکنواخت بوده ، میانگین اندازه این ذرات ۵۵ نانو متر می باشد .بلورک های نمونه ساخته شده در حدود۶ نانومتر می باشد.

کلمات کلیدی: نانو ذرات اکسید آهن ، هیدروترمال، مرفولوژی،زیست محیطی

۱٫ مقدمه

انانو فن آوری به بررسی خواص ذرات هنگامی که ابعاد ذرات بین ۱-۱۰۰ نانومتر می باشد می پردازد .این خواص بر اساس افزایش سطح به حجم در ماده به وجود آمده است. ازاین رو پژوهشگران علاقه مندی خود را در این زمینه با مطالعات وسیع نشان داده اند.از جمله نانو ذرات مورد بررسی نانو ذرات مغناطیسی می باشد که در زمینه های مختلف به ساخت وکاربرد آن درعلوم مختلف پرداخته شده است .[۴-۱] در تحقیقی که توسط لی وتیم کاری آن بر روی حذف آرسنیک توسط جدا ساز مغناطیسی با گرادیان بالا انجام شد این عنصر به طور بسیار خوب حذف گردید.[۵]همچنین هوانگ ،چن عناصرمس وکرم را از آب توسط نانو ذرات اکسید آهن جدا نمودند.[۶] نانو ذرات مغناطیسی آهن به دلیل فراوانی، ارزان قیمت بودن، غیر سمی بودن کاربرد زیادی در رفع آلایندگی داشته است. [۱۰-۷] از هیدرو اکسید فلزی برای حذف باکتری ها و ویروس ها و تصویه آب استفاده شده است. همچنین برای حذف آرسنیک، سرب، فسفات، مواد الی، و نیکل ومس استفاده شده است که نشان دهنده خواص زیست محیطی این ذرات می باشد… [۱۷-۱۱] از این نانو ذرات مغناطیسی همچنین در علوم پزشکی استفاده می گردد[۱۸]روش های متعددی برای سنتز این نانو ذرات وجود داشته مانند روش همرسوبی،سل ژل ،مایسل معکوس وجود داشته .[۲۱-۱۹] به دلیل اهمیت زیست محیطی این نانو ذرات به بیان سنتز این نانو ذرات به روش هیدروترمال می پردازیم.

۲٫ روش سنتز نانو ذرات آهن

ابتدا مقدار ۴میلی مول کلرید آهن شش آبه FeCl3.6H2O (مرک(۸۰۳۹۴۵ را با ۲ میلی مول تری سدیم سیترات دی هیدراتC6H5Na3O7 (مرک (۱۰۶۴۴۶ در ۶ میلی لیتر آب که در دمای۷۰oc و آنها را توسط هیتر استیرر با ۱۰۰۰ دور بر دقیقه به هم میزنیم . مقدار ۰/۴۳میلی مول هیدرازین هیدراتN2H4 با خلوص % ۸۰ (مرک (۸۰۴۶۰۴ اضافه کرده و به مدت دو دقیقه محلول را حل می نماییم . محلول حاصل شده از فرآیند را در اتوکلاوی که جنس دیواره خارجی آن استیل و سطح داخلی آن از تفلون نسوز می باشد ریخته ، به مدت ۵ ساعت در کوره ای که قابل برنامه ریزی می باشد گذاشته شده وطبق الگوی حرارتی زیر تا دمای۱۶۰oc پخت می دهیم.

جدول :۱ روش پخت نانو ذرات تولیدی
مراحل میزان زمان رسیدن به دما مورد نیازبر حسب دما بر حسب سانتی گراد (OC)
دقیقه (Second)
1 10 25تا۷۰
۲ ۱۰ ۷۰تا۱۲۰
۳ ۱۰ ۱۲۰تا۱۶۰
۴ ۳۰۰ ۱۶۰

سپس نمونه را از درون اتوکلاو بیرون آورده ودر محیط آزمایشگاه قرار داده تا خشک گردد .

۳٫ بررسی آنالیز توسط دستگاه XRD وSEM

جهت بررسی ساختار نانوذرات سنتز شده از دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD)، مدل Bruker D8 Advance، استفاده گردید. طیف گرفته شده از این پراش در شکل ۱ نشان داده شده است .همچنین برای تشخیص مورفولوژی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، مدل EM3200-KYKY استفاده شد.تصویر گرفته شده از نمونه در شکل ۲ آورده شده است.