مشخصه‌‌يابي مونت موريلونيت در فرآيند خالص‌سازي براي توليد نانورس

Qualification of montmorillonite purification process for nanoclay production

با توجه به گستردگي كاربرد كاني­ هاي رس و اهميت آن­ها در صنايع مختلف، شناخت كافي كاني­ هاي در برگيرنده و روش شناسايي آن­ها نيز بسيار حائز اهميت است. توليد و استفاده از ويژگي­ هاي نانومقياس رس­ ها قابليت آن­ها را در زمينه ­هاي پيشرفت ه­اي همچون نانوكامپوزيت­ هاي پليمري و نانوداروها در پي داشته است. در اين راستا خالص ­سازي مونت موريلونيت براي توليد نانورس اهميت دو چندان يافته است هر چند روش ­هاي رايج به ­صورت مدون براي مشخصه ­يابي نانورس­ ها توسعه داده نشده است. در اين پژوهش مونت موريلونيت با استفاده از روش­ هاي مختلف براي توليد نانورس خالص شدند و ويژگي­ هاي آن­ها با روش ­هاي مختلف پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني (SEM/EDX)، طيف‌سنجي تبديل فوريه (FTIR)، بررسي توزين گرمايي (TG/DTA) و ظرفيت تبادل يوني (CEC) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از روش­ هاي مشخصه­ يابي يادشده در شناخت ويژگي­ هاي نانورس نشان داد كه كاربرد تركيبي اين روش ­ها مي تواند در شناخت كاني رسي، نوع ناخالصي­ هاي همراه، بررسي مقدار نيمه كمي كاني­ هاي همراه كاني رسي، تغيير در فاصله بين صفحات مونت موريلونيت و تغيير در ظرفيت تبادل يوني به­ دليل تغيير ميزان مونت موريلونيت به كار آيد. تركيب نتايج XRD و SEM/EDX مي­ تواند در شناخت نوع ناخالصي­ هاي همراه مونت موريلونيت و ريخت­ شناسي اين كاني­ ها مورد استفاده قرار گيرد. همچنين ميزان ظرفيت تبادل كاتيوني (CEC) ويژگي مهم ديگري در ارزيابي ميزان خلوص نانورس توليدي و نوع رس با مقايسه با نتايج XRD نمونه­ هاي تيمار شده به دست مي ­دهد. ­علاوه بر اين تركيب نتايج TG و XRD نمونه­ هاي تيمار شده مي­ تواند تقريب خوبي از تركيب انواع مختلف كاني­ هاي رسي موجود در نمونه و احتمال وجود ناخالصي­ هاي آلي موجود به دست دهد.

Regarding the growing uses of the nanoclay for different applications nanoclay characterization has become highly important. However, there is not enough information about a developed characterization methodology of nanoclay materials. In this study the montmorillonite was purified using different physical or chemical methods and the purity of montmorillonite in the nanoclay samples were characterized using different methods such as XRD, SEM/EDX, FTIR, TG/DTA, and CEC. Results indicated that parallel comparison of results of different characterization methods would provide important information about the type of clay mineral, type of non-clay mineral in the samples, semi-quantification of minerals in produced nanoclay, and change in the nanometric characteristics of the nanoclay. Combination of XRD and SEM/EDX results provided interesting information about the amount of impurities in the nanoclay samples in addition to their structural morphology. Comparison of the CEC with the XRD results of the treated nanoclay samples provided information about type of clay in the nanoclay samples. and finally combination of XRD and TG results provided information about the type of other clay minerals (non-montmorillonite ones) in addition to existence of organic impurities in the nanoclay samples.