Journal of Iranian Ceramic Society

fa بهبود و ارتقاء عملکرد سنتز نانوذرات SiO2 مزومتخلخل به روش سل-ژل Improving and enhancing the synthesis performance of mesoporous SiO2 nanoparticles by sol-gel method روش‌های نوین فرآوری و ساخت سرامیک‌ها New Methods of Processing and Fabrication of Ceramics پژوهشي Research این تحقیق به بررسی سنتز ذرات مزومتخلخل SiO2 در اندازه نانومتری و مورفولوژی کروی یکنواخت از طریق روش سل-ژل پرداخته است. یکی از راهبردهای این تحقیق کنترل ابعاد ذرات در داخل سل است که برای این کار از افزودنی آمونیومپلیکربوکسیلات (APC) استفاده شد. برای ارزیابی سازوکار تشکیل محصول در فرایند سل-ژل از روشهای شناسایی و آنالیزDLS ،XRD،FTIR،DTA/TG و SEM استفاده گردید . نتایج سنتز نشان داد که با کنترل pH ≈ 3 در محدوده اسیدی، ذرات پیش سازنده حاوی منبع Si در اندازههای زیر nm 10 در سل شکل گرفته و این پدیده عامل اساسی در کنترل اندازه محصول نهایی در محدوده زیر nm 50 میباشد. افزودن APC از طریق ایجاد مکانیزم الکترواستریک باعث پایداری ذرات پیش سازنده در داخل سل گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که نانوذرات سیلیس دارای شکل کروی و اندازه یکنواخت حدود nm 25 است. تخلخلسنجی جذب/واجذب N2 نشان داد که نانوذرات دارای مزوتخلخلهایی با اندازه منافذ متوسط nm 5/2 و سطح ویژه m2.g-1120 است. از این روش میتوان به راحتی برای تهیه نانو ذرات سیلیس با مورفولوژی و مزوساختار مطلوب استفاده کرد. This study investigates the synthesis of mesoporous SiO2 nanoparticles with uniform spherical morphology using the sol-gel method. One of the strategies employed in this research is the control of particle size within the sol, achieved by adding ammonium polycarboxylate (APC). Various characterization techniques, including DLS, XRD, FTIR, DTA/TG, and SEM, were used to evaluate the product formation mechanism in the sol-gel process. It was demonstrated that by maintaining the pH at an acidic level of 3, precursor particles containing the Si source formed within the sol at sizes below 10 nm. This phenomenon is crucial for controlling the final product size to be under 50 nm. The addition of APC stabilized the precursor particles within the sol through an electrosteric mechanism. Scanning electron microscopy (SEM) images revealed that the silica nanoparticles had a spherical shape and a uniform size of approximately 25 nm. N2 adsorption/desorption porosimetry indicated that the nanoparticles possessed mesopores with an average pore size of 2.5 nm and a specific surface area of 120 m²/g. This method can be easily utilized to produce silica nanoparticles with desirable morphology and mesostructure اکسید سیلیسیم, سنتز, سل - ژل, نانو ذرات, مزومتخلخل, پلی کربوکسیلات آمونیوم Silicon Dioxide, Synthesis, Sol-Gel, Nanoparticles, Mesoporous, Ammonium Polycarboxylate 0 0 http://jicers.ir/browse.php?a_code=A-10-1935-2&slc_lang=fa&sid=1 Farzad Soleymani فرزاد سلیمانی ar.kh91@yahoo.com 10031947532846004041 10031947532846004041 No Department of Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran گروه فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Mina Safa مینا صفا minasafa82@gmail.com 10031947532846004042 10031947532846004042 No Department of Physics, Sav.C., Islamic Azad University, Saveh, Iran گروه فیزیک، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران Abolhassan Najafi ابوالحسن نجفی ab_najafi@iust.ac.ir 10031947532846004043 10031947532846004043 No Department of Materials Engineering, Sav.C., Islamic Azad University, Saveh, Iran گروه مهندسی مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران Gholamreza Khalaj غلامرضا خلج gh.khalaj@srbiau.ac.ir 10031947532846004044 10031947532846004044 Yes Department of Materials Engineering, Sav.C., Islamic Azad University, Saveh, Iran گروه مهندسی مواد، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران