فهرست مطالب

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد - پیاپی 51 (زمستان 1398)
  • پیاپی 51 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مینا سعیدی حیدری*، حمید رضا بهاروندی صفحات 1-15
    هدف از این تحقیق بررسی تاثیر دمای سینتر بر سنتز و خواص نانوکامپوزیت های B4C-TiB2 به روش های سل ژل و سنتز درجا جهت دستیابی به نمونه هایی با 10 درصد وزنی نانو ذرات TiB2 با استفاده از سینتر بدون فشار است. بر این اساس مواد اولیه B4C و تیتانیوم تترا ایزوپروپکساید (TTIP) برای سنتز B4C-TiB2 به روش سل ژل و پودرهای TiO2، کربن و B4C برای سنتز B4C-TiB2 به روش درجا مورد استفاده قرار گرفتند. سینتر نمونه ها در دماهای 2100، 2175 و 2250 درجه سانتی گراد در اتمسفر آرگون و به مدت 5/1 ساعت انجام شد. سپس آنالیزهای XRD و FESEM و آزمون های تعیین دانسیته و میکروسختی سنجی انجام گرفت. نتایج نشان دهنده این است که دانسیته نسبی و میکروسختی کاربید بور با استفاده از تشکیل TiB2 به وسیله هر دو روش سل ژل و سنتز درجا بهبود یافته است و مقادیر به دست آمده از روش سل ژل بیشتر از روش سنتز درجا می باشد. دانسیته نسبی برای نمونه های B4C-TiB2 حاصل از روش سل ژل در دماهای 2100، 2175 و 2250 درجه سانتی گراد به ترتیب به میزان 63/73، 67/81 و 03/92 درصد و برای نمونه های B4C-TiB2 حاصل از روش درجا به ترتیب به میزان 49/71، 66/78 و 07/90 به دست آمده است. همچنین افزایش دما از °C 2100 درجه سانتی گراد به °C 2250 سبب بهبود تراکم پذیری و در نتیجه افزایش دانسیته نسبی و میکروسختی نانو کامپوزیت های B4C-TiB2 در هر دو روش شده است.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت B4C-TiB2، سل ژل، سنتز درجا و سینتر بدون فشار
  • امیرحسین مغنیان*، محمد امین ظهورفاضلی صفحات 17-30
    هدف اصلی این پژوهش، مقایسه ترکیب شیمیایی شیشه های زیست فعال S58 و S68 و بررسی تاثیر میزان CaO بر تشکیل برون تنی هیدروکسی آپاتایت، سمیت و تکثیرسلولی سلول های استخوانی MC3T3 همچنین خواص ضدباکتریایی سیستم سه جزئی SiO_2-CaO-P_2 O_5 سنتز شده به روش سل-ژل است. به این منظور ابتدا، دو شیشه زیست فعال S58 (mol%: 60%SiO2 - 36%CaO - 4%P2O5) و S68 (mol%:70%SiO_2-26% CaO-4% P_2 O_5) با مقدار ثابت P_2 O_5 به روش سل-ژل تهیه شدند. سپس، تاثیر میزان CaOدر ترکیباتشان بر زیست فعالی به صورت برون تنی با غوطه ور کردن پودرهای S58 و S68 در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) برای دوره های زمانی تا 14 روز مورد بررسی قرارگرفت. بررسی ترکیب محلول SBF با آنالیز طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-AES) اندازه گیری شد. همچنین، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، پراش الکترونX (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی تشکیل هیدروکسی آپاتایت روی سطوح شیشه های زیست فعال انجام شد. از سوی دیگر، آزمون های رنگ آمیزی سلولی زنده/مرده، زولیم برماید(MTT) و آزمون الکالین فسفاتاژ(ALP) به ترتیب به منظور بررسی کیفیت و کمیت زیست پذیری سلول ها، تکثیر سلول های MC3T3 در حضور شیشه های زیست فعال S58 ،S68 انجام شد. در نهایت، شیشه زیست فعال S58، با تکثیر سلولی و فعالیت (ALP) سلول های MC3T3 افزایش یافته، زیست فعالی قابل قبول و ضد باکتریایی چشمگیر بالا در برابر باکتری (MRSA)، به عنوان یک ماده زیستی مناسب تر نسبت به شیشه زیست فعال S68 به منظور بهبود عملکرد ارائه یون-های درمانی و فاکتورهای رشد برای مهندسی بافت استخوانی معرفی می گردد.
    کلیدواژگان: فرآیند سل-ژل، هیدروکسی آپاتایت، شیشه زیست فعال، فعالیت باکتریایی
  • سیدعلی حسن زاده، مهدی امساکی*، علی صفار صفحات 31-41
    در این پژوهش فعالیت فوتوکاتالیستی ZnO و نانوکامپوزیت حاصل از ترکیب آن با ZnWO4 مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر افزودن ZnWO4 به نانو ذرات ZnO بر روی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ZnO-ZnWO4 مورد مطالعه قرار گرفت. از روش میکروامولسیون آب در روغن به منظور سنتز نانو ذرات استفاده شد و درصدهای متفاوت استوکیومتری از این نانوکامپوزیت جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی سنتز شد. برای مشخصه یابی نانو ذرات، از آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، و طیف سنجی جذبی مرئی و فرابنفش (UV-Vis) استفاده شد. نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که نانوکامپوزیت ZnO-ZnWO4 با کریستال های نانومتری شکل گرفته است و همچنین نتایج به دست آمده از TEM نشان دهنده توزیع اندازه ذرات در محدوده 40 تا 60 نانومتر است. نتایج نشان می دهد که راندمان تخریب فتوکاتالیستی رنگ متیلن بلو توسط نانوذرات ZnO در اثر افزوده شدن ZnWO4، افزایش چشمگیری داشته و بالاترین راندمان تخریب مربوط به نانوکامپوزیت ZnO-30%ZnWO4 با 57/96% است.
    کلیدواژگان: فوتوکاتالیست، نانوکامپوزیت، میکروامولسیون، ZnO-ZnWO4
  • سمیه خمرنیا، ژیلا صفاری، مهری السادات اکرامی کاخکی*، علیرضا اکبری صفحات 43-55

    در این پژوهش، پلی آنیلین (PA) همراه با کیتوسان (CH) به عنوان بستری موثر و مناسب برای نانوذرات استفاده گردید. نانوذرات اورتوفریت لانتانیم (LFO) با روش سل-ژل سنتز و با تکنیک های پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (EDS) شناسایی گردید. نانوکاتالیست Pt-LFO/PA-CH با کاهش شیمیایی هگزاکلروپلاتینیک اسید به وسیله سدیم تتراهیدروبورات در حضور نانوذرات LFO در بستر PA-CH تهیه شد. شکل ظاهری و توزیع نانوذرات با تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تعیین شدند. فعالیت کاتالیزوری نانوکاتالیست Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسیداسیون متانول با تکنیک های ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه شد. اثرات برخی عوامل تجربی برای الکترواکسایش متانول مانند غلظت متانول، سرعت روبش و دما در کاتالیست تهیه شده مطالعه گردید. انرژی فعال سازی قله آندی اکسایش متانول در Pt-LFO/PA-CH نیز محاسبه گردید و مقدار آن kJ mol-1 14/17 به دست آمد. فعالیت کاتالیزوری کاتالیست Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسایش متانول با کاتالیست Pt/PA-CH مقایسه گردید. سطح مقطع فعال الکتروشیمیایی کاتالیست Pt-LFO/PA-CH (m2g-1Pt 77/46) بیشتر از Pt/PA-CH (m2g-1Pt 54/69) به دست آمد. در غلظت متانول M 1/76، چگالی جریان قله آندی اکسایش متانول در Pt-LFO/PA-CH (mA cm-2 377/58) بیشتر از کاتالیست Pt/PA-CH (mA cm-2 203/67) بود. سطح مقطع فعال الکتروشیمیایی و چگالی جریان بالاتر Pt-LFO/PA-CH برای اکسایش متانول نشان دهنده فعالیت کاتالیزوری بسیار بهبود یافته Pt-LFO/PA-CH برای الکترواکسایش متانول می باشد. از این رو، کاتالیست تهیه شده می تواند به عنوان کاتالیستی موثر برای الکترواکسایش متانول در پیل های سوختی متانولی مستقیم به کار رود.

    کلیدواژگان: پلی آنیلین، کیتوسان، اورتوفریت لانتانیم، پلاتین، الکترواکسیداسیون متانول
  • سعید مطلبی فشارکی*، مسعود مصلایی پور، علیرضا مشرقی، سید صادق قاسمی صفحات 57-69

    برای بهبود استحکام اتصال نقطه ای صفحات آلومینیومی از سنتز درجای آلومینیوم و کروم (Al/Cr) در موضع اتصال استفاده شد. بدین منظور مقدار  gr 0.03 پودر Cr با اندازه ذرات µm10 به موضع اتصال نقطه ای آلومینومی افزوده و تحت فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای (FSSW) واقع شد. بررسی های ریزساختاری، تشکیل ترکیبات بین فلزی و خواص مکانیکی نمونه ها به ترتیب توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی به همراه آنالیز خطی و نقطه ای EDS و آزمون های کشش و ریزسختی سنجی انجام شد. توسط بررسی آنالیز شیمیایی نقطه ای و خطی موضع اتصال نشان داد که سرعت چرخشی لازم برای تشکیل ترکیبات بین فلزی Al و Cr حین فرایند FSSW، rpm 2500 می باشد که با تامین حرارت لازم برای سنتز، موجب تشکیل ترکیبات بین فلزی(Al13Cr2) غنی از Al و Cr در موضع اتصال شد. مقدار سختی در مرکز اتصال برای نمونه بدون پودر Cr و نمونه تقویت شده با پودر Cr به ترتیب HV5±60 و HV 5±140 و استحکام بیشینه برای این دو نمونه به ترتیب MPa 5±40 و MPa 10±130 حاصل شد که این افزایش سختی و استحکام مذکور ناشی از تشکیل رسوبات غنی از Al و Cr در موضع اتصال بود.

    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای، سنتز درجا، ترکیب بین فلزی، کروم، ریزسختی
  • امیر ابراهیم برادران مهدوی، ابراهیم پناهپور*، روزبه جواد کلباسی، علی غلامی صفحات 71-82
    در طی دهه اخیر ساخت و کاربرد جاذب های مختلف عناصر سنگین از محیط بسیار مورد توجه می باشد، در این میان نانوکامپوزیت ها بواسطه ی داشتن سطح ویژه و تخلخل بالا، قادر به حذف مقادیر نسبتا زیادی از این گونه آلاینده ها از محیط های آبی می باشند. در این تحقیق نانوکامپوزیت پلی آکریل آمید-پلی استایرن/بنتونیت سنتز، شناسایی و مورد استفاده قرار گرفت. اثر شرایط تاثیر گذار بر جذب شامل: pH، نسبت بنتونیت به پلی آکریل آمید، میزان جاذب، زمان تماس، غلظت کاتیون و سینتیک عمل جذب مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. ساختار نانوکامپوزیت با روش های TEM، BET، ، FT-IR و XRD شناسایی شد. میزان جذب سرب و کادمیم بوسیله دستگاه جذب اتمی مورد سنجش قرار گرفت. نتایج بررسی های ریز ساختاری نشان داد نانوکامپوزیت پلی آکریل آمید-پلی استایرن /بنتونیت از نظر فاصله لایه ها و سطح تماس، نسبت به بنتونیت افزایش چشمگیری داشته است. چنین ساختاری در شرایط بهینه افزایش نسبتا زیادی از جذب آلاینده های کاتیونی سرب و کادمیم را نسبت به جاذب های بنتونیت و پلی آکریل آمید نشان می دهد. همچنین نتایج بررسی ها نشان داد که بیشترین مقدار جذب در 6=pH، بهترین نسبت بنتونیت به پلی آکریل آمید 5/2 :5، مقدار بهینه جاذب برابر با 5 گرم بر لیتر، مدت زمان تماس برابر با 12 ساعت و بیشترین جذب فلزات در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر بدست آمد.
    کلیدواژگان: محیط های آبی، سرب، کادمیوم، بنتونیت، پلی آکریل آمید
  • ابوالحسن نجفی*، مهدی خوئینی، مصطفی امانی صفحات 83-92
    در این پژوهش سنتز نانو ذرات سیلیکاتی مزومتخلخل توخالی با استفاده از پیش ماده تترا اتیل اورتو سیلیکات (TEOS) در حضور قالب پلی استایرن مورد بررسی قرار گرفت، فرآیند در یک محیط شیمیایی بر پایه الکلی با کنترل pH و افزودن فعال کننده سطحی ستیل تری-متیل آمونیم برمید (CTAB) در غلظت مناسب انجام گردید. برای ارزیابی سازوکار سنتز ذرات سیلیکاتی مزومتخلخل توخالی از روش های آنالیز FTIR، DTA/TG، BET، DLS،XRD ، SEM و TEM استفاده شد. نتایج آنالیز پیوندی FTIR نشان داد که ذرات پیش سازنده TEOS در حین فرآیند سنتز با مواد فعال کننده CTAB پیوندهای سطحی برقرار کرده و همینطور وجود پیوندهای Si-O-Si (محدوده cm-1 1320-600) نشان دهنده تشکیل زنجیره های سیلیکاتی بر روی قالبهای پلی استایرن می باشد. مطالعات آنالیز حرارتی DTA/TG نشان داد ذرات سیلیکاتی را می توان در دمای 380 درجه سانتیگراد سنتز کرد. آنالیز BET نشان داد سطح ویژه ی این ذرات برابر با m2.g-1 1180 می باشند. نتایج پراش سنجی اشعه ایکس نشان داد که، محصول بدست آمده سیلیکای آمورف می باشد و فازهای ناخواسته در این سیستم تشکیل نشده است . منحنی توزیع DLS نشان داد که ذرات سنتز شده دارای ابعادی در محدوده اندازه 1 الی 10 نانومتر بوده و توزیع اندازه ذرات در محدوده ی باریکی می باشد. تصاویر SEM موید کروی بودن نانوذرات با اندازه متوسط 25-30 نانومتر می باشد. در نهایت تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که ذرات سیلیکاتی سنتز شده توخالی بوده بطوریکه قطر محفظه توخالی و قطر کل آن به ترتیب در حدود 30 و 80 نانومتر می باشد.
    کلیدواژگان: نانو ذرات مزومتخلخل سیلیکاتی، پیش ماده TEOS، سورفکتانت، مایسل CTAB، قالب پلی استایرن
|
  • Mina Saeedi Heydari *, Hamidreza Baharvandi Pages 1-15
    The goal of this study was to investigate the effect of sintering temperature on the synthesis and properties of B4C-TiB2 nanocomposites by sol gel and insitu method to obtain samples with 10 wt% TiB2 nanoparticles by pressureless sintering. Accordingly, raw materials of B4C and titanium tetraisopropoxide (TTIP) were used to synthesis of B4C-TiB2 by sol gel method and TiO2, Carbon and B4C powders used for synthesizing of B4C-TiB2 by insitu method. The samples were also sintered at 2100, 2175 and 2250 °C in argon atmosphere for 1.5 hours. After that, phase XRD and FESEM analysis, relative density and micro hardness tests were used. The results show that the relative density and microhardness of boron carbide have been improved by the formation of TiB2 by both methods of sol gel and in site synthesis, and the values obtained from the sol gel method are more than that of insitu synthesis. Relative density for B4C-TiB2 samples obtained from the sol gel method at 2100, 2175 and 2250°C was 73.63%, 81.67% and 92.03%, respectively, and for B4C-TiB2 specimens obtained from the in situ method was 71.49%, 78.66% and 90.07%. Also, increasing the temperature from 2100°C to 2250°C improves the compressibility and thus increases the relative density and microhardness of B4C-TiB2 nanocomposites in both methods.
    Keywords: B4C-TiB2 nanocomposite, sol gel, insitu synthesis, pressureless sintering
  • Amirhossein Moghanian *, Mohammad Amin Zohour Fazeli Pages 17-30
    The major aim of this study was to evaluate the effect of CaO content on in vitro hydroxyapatite formation, MC3T3cells cytotoxicity and proliferation as well as antibacterial efficiency of sol-gel derived SiO2–CaO–P2O5 ternary system. For this purpose, first two grades of bioactive glass (BG); BG-58s (mol%: 60%SiO2–36%CaO–4%P2O5) and BG-68s (mol%: 70%SiO2–26%CaO–4%P2O5)) with the fixed P2O5 content were synthesized by sol-gel method. Second, the effect of CaO content in their composition on in vitro bioactivity was investigated by soaking the BG-58s and BG-68s powders in simulated body fluid (SBF) for time periods up to 14 days. The evolution of the SBF composition was monitored by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) analyses. Additionally, Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were performed to characterize formed hydroxyapatite on BG's surface. On the other hand, Live/dead staining, 3-(4,5dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and alkaline phosphatase (ALP) activity assays were conducted respectively, as qualitatively and quantitatively assess for cell viability, proliferation and differentiations of MC3T3cells in presence of 58s and 68s BGs. Eventually, BG-58s with enhanced MC3T3 cells proliferation and ALP activity, acceptable bioactivity and significant high antibacterial effect against MRSA bacteria is suggested as a suitable candidate in comparison to BG-68S in order to further functionalizing for delivery of therapeutic ions and growth factors in bone tissue engineering.
    Keywords: Sol-gel method, hydroxyapatite, bioactive glass, Antibacterial activity
  • Seyed Ali Hasanzadeh, Mehdi Emsaki *, Ali Saffar Pages 31-41
    ZnO (Zinc Oxide) is a whell-known semiconductor that widely used in many industries. In this research, photocatalytic activity of ZnO and nanocomposite resulting from it combination with ZnWO4 were investigated. The effect of adding ZnWO4 to ZnO nanoparticles was studied on the photocatalytic activity of ZnO-ZnWO4 nanocomposites. The water in oil microemulsion method was used to synthesize nanoparticles. and various stoichiometric ratios of this nanocomposite were synthesized to study photocatalytic properties. Characteristic were studied by X-ray diffraction, Field-scattering electron microscopy, Transmitted electron microscopy, and Ultraviolet-absorption spectroscopy. X-ray diffraction results show that ZnO-ZnWO4 nanocomposites with nanocrystals formed and the results of TEM showing the particle size distribution in the range of 40 to 60 nm. The results show that the photocatalytic degradation efficiency of methylene blue by ZnO nanoparticles has been significantly enhanced by the addition of ZnWO4 and the highest degradation efficiency is related to ZnO-30% ZnWO4 nanocomposite with 96.57%.
    Keywords: Photocatalysis, nanocomposite, Microemulsion, ZnO-ZnWO4
  • Somaye Khammarnia, Jilla Saffari Mehri, Saddat Ekrami Kakhki *, Alireza Akbari Pages 43-55

    In this study, polyaniline (PA) accompanied by chitosan (CH) were used as effective and proper support for nanoparticles. LaFeO3 (LFO) nanoparticles were synthesized by sol-gel method and characterized by X-ray diffraction (XRD) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. Pt-LFO/PA-CH nanocatalyst was prepared by chemical reduction of H2PtCl6 by NaBH4 on PA-CH support in the presence of LFO nanoparticles. The morphology and distribution of nanoparticles were determined by transmission electron microscopy (TEM) images. The catalytic activity of Pt-LFO/PA-CH nanocatalyst for methanol electro-oxidation was studied through cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The effects of some experimental factors for methanol electro-oxidation, such as methanol concentration, scan rate and temperature were studied on the prepared catalyst. The activation energy of the anodic peak of methanol oxidation at Pt-LFO/PA-CH was also calculated and its value was obtained 14.17 kJ mol-1. The catalytic activity of Pt-LFO/PA-CH catalyst for methanol electro-oxidation was compared with Pt/PA-CH catalyst. The electrochemically active surface area of Pt-LFO/PA-CH catalyst (77.46 m2g-1Pt) was obtained more than Pt/PA-CH (54.69 m2g-1Pt). At methanol concentration of 1.76 M, the anodic peak current density of methanol oxidation at Pt-LFO/PA-CH (377.58 mA cm-2) was obtained more than Pt/PA-CH catalyst (203.67 mA cm-2). Higher electrochemically active surface area and current density of Pt-LFO/PA-CH for methanol oxidation indicating very improved catalytic activity of Pt-LFO/PA-CH for methanol electro-oxidation. Thus, the prepared catalyst can be utilized as effective catalyst for methanol electro-oxidation in direct methanol fuel cells.

    Keywords: Polyaniline, Chitosan, LaFeO3, Pt, Methanol Electro-oxidation
  • Saeed Motalebi*, Masoud Mosallaee, Ali Reza Mashreghi, Seyed Sadegh Ghasemi Pages 57-69

    In-situ synthesizing of Al/Cr was carried out to improve the strength of spot joining of Al plates. For this purpose, 0.03gr Cr powder with 10 μm particle size was inserted in the spot joining zone and the assembly was subjected to the Friction Stir Spot Welding Process (FSSW). Microstructure, formation of intermetallic compounds and mechanical properties of samples were investigated by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy with spot and line EDS, tensile and microhardness measurements. Spot and line scan chemical analysis (Spot-EDS and Line-EDS) of joining area indicated that minimal tool rotation speed for formation of Al-Cr intermetallic compounds (Al13Cr2) is around 2500 rpm. Formation of Al-Cr rich intermetallic compounds in the joining area increased the hardness of joining zone more than two times of hardness of join without this components (140±5 HV and 60±5 HV). Furthermore, in-situ synthesis joining increase ultimate tensile strength of the joint from 40±5 Mpa to 130±10 Mpa

    Keywords: FSSW, in-situ Synthesis, Intermetallic, Cr, Microhardness
  • Amir Ebrahim Baradaran Mahdavi, Ebrahim Panahpour *, Roozbeh Javad Kalbasi, Ali Gholami Pages 71-82
    During last decade, the construction and application of various adsorbents of heavy metals have been interested by many researchers. Nanocomposites with high surface areaandporosity can remove large amount of these contaminants from aques media. In this research, nanocomposites of polyacrylamide-polystyrene/bentonite synthesized,and identified. The effective parameters effective on adsorption Cd+2,Pb+2 cations including pH, Bentonite / Polyacrylamide ratio, adsorption rate, time contact, cationic and cationic activity of adsorption activity were illustrated. The structure of nanocomposites was carried out by TEM, BET, FT-IR and XRD methods. The rates of lead and cadmium adsorption were measured by atomic absorption. The results of microstructural investigations showed that in polyacrylamide-polystyrene/bentonite nanocomposite the interlayer distance in crystal structure and specific surface increased significantly in comparison with the modified bentonite. Also, the results approved that the highest adsorption at pH = 6, the best ratio of bentonite to polyacramide 2. 5: 5, the optimum absorbance was 5 g / l, the duration of the call was 12 hours, and the highest metal adsorption at 150 mg /l concentration.
    Keywords: aques media, Lead, Cadmium, bentonite, polyacramide
  • Abolhassan Najafi *, Mahdi Khoeini, Mostafa Amani Pages 83-92
    In this study, the synthesis of hollow mesoporous silicate particles was studied using TEOS precursor in the presence of a polystyrene template and CTAB surfactant micelles. The process was carried out in based on alcoholic system with pH control and adding CTAB surface activator at a suitable concentration. The results of the FTIR analysis showed that the pre-forming particles of TEOS formed surface boundaries during the synthesis process with CTAB surfactant agents. Also the presence of Si-O-Si bonds (range from 600 to 1320 cm-1) indicates the formation of silicate chains on polystyrene molds. Thermal analysis studies showed that using appropriate heat treatment and precise control, all organic compounds can be removed from the system and synthesized hollow mesoporous silica particle with the least structural defects at 380°C. The BET analysis showed that the specific surface of these synthesized mesoporous silicate particles is 1180 m2.g-1 X-ray diffraction results showed that the product obtained was amorphous silica and impurity phases are not formed in this system. The DLS analysis showed that the synthesized particles had dimensions ranging in size from 1 to 10 nm and the distribution of particle size has occurred in a narrow range. SEM images confirm the sphericality of nanoparticles with a mean size of 25-30 nm. Finally, the transmitted electron microscope images showed that the synthesized silicate particles were hollow, so that the diameter of the hollow cavity and its entire total diameter are about 30 and 80 nm, respectively.
    Keywords: Hollow mesoporous silicate particles, TEOS precursor, surfactant, CTAB micelles, polystyrene template