مشخصه يابي نانوذرات آلومينات كبالت توليد شده با روش فعال سازي مكانيكي

آلومینات كبالت مشهورترین رنگدانه آبی با یك ساختاراسپینلی نرمال است كه در این مقاله با روش فعال سازی مكانیكی وحرارت دهی در دمای بالا سنتز می شود. برای این منظور مواد اولیه كلریدی حاوی تركیبات آلومینویمی و كبالتی هیدراته بهمراه سود سوزآور به نسبت استوكیومتری اسپینل (CoAl(2)O(4 بصورت دستی مخلوط شده و در معرض آسیای پرانرژی به مدت زمان 2 ساعت قرار داده می شود. بررسی نتایج حاصل از XRD و FTIR نشان می دهد كه در طول فرایند فعال سازی مكانیكی یك واكنشی شیمیایی در حالت جامد بین ذرات تشكیل دهنده تركیب انجام شده و پس از فرایند آسیا نمك و یك تركیب هیدروكسیدی آمورفتشكیل می شود.پس از شستشوی نمك با مقطر و خشك كردن آن در دمای 80°C، پیش ماده حاصل در محدوده دمایی 800°C تا 1200°C در یك كوره الكتریكی با آهنگ 10°C و بمدت 2 ساعت حرارت دهی شد. بررسی فازی نمونه های حاصل نشان می دهد كه تا دمای 800°C فاز اسپینلی آلومینات كبالت آبی رنگ تشكیل نشده و بعد از گذر از این دما هست كه این تركیب از رنگ سبز سیر خودش به سمت رنگ آبی متمایل می شود. ذرات اسپینل آلومینات كبالت از طریق زینترینگ حالت جامد ودردمای بالاتر از 800°C شروع به تشكیل شدن كرده و در دمای 1000°C فرایند كرسیتالیزاسیون بلورهای آبی رنگ آن تكمیل می گردد. حرارت دهی این تركیب در دماهای بالاتر موجب رشد بیشتر ذرات شده و موجب كاهش سطح ویژه ذرات از (51.6(m(2)/g در دمای 1000°C به (35.2(m(2)/g در دمای 1200°C می گردد، این درحالی است كه شدت رنگ آبی اسپنل سنتز شده با افزایش دما بیشتر می شود. نتایج FTIR هم نشان می دهد كه فاز اسپینل آبی رنگ آلومینات كبالت در دمای 1000°C تشكیل می گردد. تصاویرمیكروسكوپیپودرهای سنتز شده نشان می دهد كه نانو ذرات حاصل دارای توزیع اندازه ذراتی یكنواختی بوده و ابعاد آنها معمولاً كوچكتر از 35nm می باشد.