بررسی سازوکار تشکیل اسپینل محلول جامد Fe(Mg)O.Al2O3 سنتز شده بهروش هم رسوبی

در این پژوهش، سازوکار تشکیل محلول جامد Fe(Mg)O.Al2O3 توسط روش هم رسوبی بررسی شد. بدین منظور محلولی از مقادیر متناظر آلومینیم کلرید شش آب (AlCl3.6H2O)، آهن (II) کلرید چهار آب (FeCl2.4H2O) و منیزیم کلرید (MgCl2) با نسبت مولی 1:1:2= Mg2+:Fe2+:Al3+ در آب مقطر با دمای oC60 تهیه و سپس با افزودن محلول (NaOH) به محلول اولیه تا رسیدن به 5/10- 5/9 pH ~ یک رسوب ژل مانند ایجاد شد. رسوب حاصل در دمای oC110 به مدت 24 ساعت خشک و بهوسیله طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) شناسایی و رفتار حرارتی آن توسط آنالیز حرارتی هم زمان (STA) مطالعه شد. برای تفسیر رفتار حرارتی، نمونه هایی در دماهای مختلف در اتمسفر هوا کلسینه و ترکیب فازی آنها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شد. همچنین مورفولوژی نمونه ها بهوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که در دمایی حدود oC800 اسپینل آلومینات منیزیم از واکنش بین MgO و γ-Al2O3 به صورت درجا تشکیل شد. اسپینل ایجاد شده شرایط مناسبی برای تشکیل Fe(Mg)O.Al2O3 فراهم کرد و محلول جامدی بر پایه هرسینیت ((Fe،Mg)O.Al2O3) از اسپینل به وجود آمد. علاوه بر این مورفولوژی محلول جامد ایجاد شده به اسپینلی که به صورت درجا تشکیل می شود بستگی دارد و به نظر می رسد محلول های جامد با ساختار ستونی از تبدیل ذرات اسپینل شکل گرفته از واکنش MgO و γ-Al2O3 و محلول های جامد با اشکال تخته ای و هشت وجهی در اثر واکنش MgO با فاز کوراندوم α-Al2O3 ایجاد شده اند.