همنهشت نانوذرات تركيبات اكسيد كبالت به روش احتراقي محلول و مشخصه‌سازي

Cobalt Compounds Nanoparticles Synthesized by Solution Combustion Method & Characterization

هدف از كار حاضر، همنهشت (سنتز) و مشخصه‌سازي نانوذرات تركيبات كبالت به روش همنهشت احتراقي محلول است. به اين منظور، واكنشگاهي طراحي و ساخته شد؛ از ويژگي‌هاي واكنشگاه، سادگي و كارايي بالايآن بوده كه امكان انجام واكنش در مقياس كوچك را فراهم آورده است. از نيترات كبالت شش‌آبه به‌عنوان اكسيدكننده و گلايسين به‌عنوان سوخت استفاده شد. همنهشت با حضور گلايسين در نسبت استوكيومتري به‌مدت يك‌ساعت و در دماي 200 درجۀ سلسيوس انجام شد. محصول با تجزيه‌هاي پراش پرتو ايكس و ريزبين الكتروني روبشي نشر ميداني مشخصه‌يابي شد. تجزيۀ XRD، همنهشت موفق نانوذرات تركيبات كبالت را تأييد كرد و اندازۀ متوسط بلورَك‌هاي تشكيل‌شده با استفاده از معادلۀ شرر برابر 50 نانومتر محاسبه شد. تجزيۀ FE-SEM، ساختار متخلخل مواد را به خوبي نشان داد و اندازۀ متوسط ذرات در محدودۀ زير 60 نانومتر برآورد شد. ازاين‌رو اهميت كار حاضر در توليد اين نانوذرات با يك‌روش بسيار مقرون به‌صرفه با بازده بالا است.

The purpose of the present work is to synthesize and characterize of the cobalt oxide compounds nanoparticles by using the solution combustion method. For this purpose, a reactor was designed and fabricated. The features of the reactor are its simplicity and efficiency that allows carrying of combustion reactions in a laboratory small scale. Cobalt(II) nitrate hexahydrate was used as oxidant and glycine as fuel. Synthesis was performed for one hour at 200 °C with the presence of glycine in stoichiometric ratio as the reducing agent. The product was characterized by the X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy analysis. XRD analysis confirmed the successful synthesis of the cobalt compounds nanoparticles. The average size of the crystals formed was calculated to be 50 nm by using the Scherrer equation. FE-SEM analysis revealed the good porous structure of the material. The average size of the particles by this method was estimated to be below 60 nm. Therefore, the importance of the present work is in preparing these nanoparticles by a very cost-effective method.