نانوکامپوزیت های Cu-Cr-Oو Zn-Cr-O.Cu-Cr-O: تولید و بررسی اثر پارامترهای گوناگون بر روی ترکیب، ریخت شناسی و دانه بندی آن ها

در این پژوهش، تولید نانوکامپوزیت هایCu-Cr-O وCu-Cr-O.Zn-Cr-Oبه روش هم رسوبی و به دنبال آن کلسینه کردن  ماده پیش ساز در pH=9 انجام شد. تاثیر موادی مانند نمک های آلومینیوم نیترات و روی نیترات ، فعال کننده های سطحی PEG-400 و PEG-600 و شرایط گوناگون کلسینه کردن ماده پیش ساز بر ساختار بلوری، ترکیب و ریخت شناسی نانوکامپوزیت بررسی شد. نانو کامپوزیت های تولید شده با استفاده ازدستگاه پراش پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی  (SEM) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو (EDX)X، شناسایی شدند. طبق نتیجه های به دست آمده، زمانی که نمک های استفاده شده مس(II) نیترات و آمونیوم دی کرومات بدون فعال کننده سطحی باشد، ترکیب نانوکامپوزیت شامل ترکیباتCuO  واسپینل CuC2rO4  خواهد بود. درحالی که در حضور فعال کننده های سطحی PEG-400  و PEG-600 افزون بر CuCr2O4 و CuO ، مقدار بسیار اندکی Cu2Cr2O4 نیز در ساختار دیده می شود. حضوراین ماده می تواند به دلیل کاهش تعداد کمی از کاتیون های Cu2+ به Cu+ در اسپینل، با حضور مقدار اندکی از فعال کننده سطحی باقی مانده در هنگام سنتز ماده پیش ساز باشد. افزون شدن نمک روی(II) نیترات، باعث افزون شدن اسپینلZnCr2O4 به اسپینل CuCr2O4 و حذف CuO از نانوکامپوزیت می شود. در حالی که افزودن نمک آلومینیوم نیترات به مواد اولیه نخستین، باعث ورود Al2O3 به ساختار نانوکامپوزیت در کنار CuCr2O4 و CuO می شود. ساختار اسپینلی CuAl2O4 در این جا تشکیل نمی شود چون اسپینل CuCr2O4 طبق نطری ه ی میدان بلور از اسپینل CuAl2O4 (که دارای یون های(d0)Al3+ است) پایدارتر است. نتیجه های SEM مشخص کرد که شرایط گوناگون کلسیناسیون ماده ی پیش ساز و فعال کننده سطحی بر روی ریخت شناسی و دانه بندی و اندازه ذره های نانوکامپوزیت تاثیرگذار است. بهترین نانوکامپوزیت از نظر یکنواختی اندازه ذره ها و ریز بودن، نمونه ای است که مواد اولیه شامل Zn(NO3)2.9H2O، Cu(NO3)2.3H2O و  (NH4)2Cr2O7 است و ماده پیش ساز دو ساعت در دمای C400 و دو ساعت در دمای C 600 کلسینه می شود. ترکیب ذره ها در این جا شامل دو اسپینل CuCr2O4 و ZnCr2O4 و ریخت شناسی ذره ها شامل نانو صفحه های کوچکی با ضخامت در حدود 15 نانومتر است.