سنتز پودر نانوساختار Mg3B2O6 به روش CCS

Carbon Combustion synthesis of Nano-structured Mg3B2O6 powder

اخيراً بورات هاي منيزيم (Mg3B2O6, Mg2B2O5, MgB2O4) توجه محققان را براي كاربرد در زمينه هاي پوشش هاي ضدخوردگي و ضدسايش، فسفرهاي ترمو-لومينسنت و كاتاليستهاي تبديلات هيدروكربني جلب كرده است. در اين تحقيق، يك روش نوين به نام سنتز احتراق كربني (Carbon Combustion Synthesis يا CCS) در توليد پودر نانوساختار Mg3B2O6 به كار برده شده است. در واقع CCS يك روش اصلاح شده ي سنتز احتراقي (CS) است كه در آن از كربن به عنوان سوخت واكنش استفاده ميشود. براي بررسي تاثير كربن بر مورفولوژي و اندازه ذرات Mg3B2O6 سنتز احتراقي دو تركيب H3BO3/Mg (واكنش CS) و H3BO3/Mg/10wt% C (واكنش CCS) انجام شد. آناليز الگوهاي پراش پرتو Xنمونه هاي حاصل از احتراقهاي CCS و CS توليد فاز اورترومبيك Mg3B2O6 در هر دو مورد را تاييد ميكند. تصاوير SEM محصولات واكنش نيز نشان ميدهند كه استفاده از كربن باعث كاهش اندازه متوسط ذرات توليد شده از 220 به 140nm، و نيز كرويتر شدن ذرات و توزيع اندازه ذرات يكنواخت تر محصولات ميشود.

Recently, magnesium borates (Mg3B2O6, Mg2B2O5, MgB2O4) have received much attention due to their versatile applications such as anti-wear and anti-corrosion coatings, thermo-luminescent phosphors, and as catalysts for conversion of hydrocarbons. In this study, a novel and economical technology, called Carbon Combustion Synthesis (CCS), was used to synthesize Nano-structured Mg3B2O6 powder. In fact, CCS is a modified Combustion Synthesis (CS) in which carbon is used as the reaction fuel. To study the effect of Carbon, CS and CCS routes were carried out using H3BO3/Mg and H3BO3/Mg/C powders, respectively. In both cases, the XRD results confirmed the formation of Mg3B2O6 phases. The SEM photographs also showed that in presence of carbon, mean particle size of Mg3B2O6 particles decrease from 220 to 140 nm. It was also shown that Mg3B2O6 particles with more homogonous size distribution can be produced via CCS route.