Skip to main content
SUPERVISOR
HOSSEIN TAVAKOL,Gholamhossein Mohammadnezhad
حسین توکل (استاد مشاور) غلامحسین محمدنژاد شیرازی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Hossein Hamidi
امیرحسین حمیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Preparation of nanoparticles of aluminum and titanium oxide and the effect of alkoxide precursors on their properties
There are several methods for the synthesis of nanomaterials such as sol-gel, deposition, hydrothermal, solvothermal and etc. In this thesis, aluminum and titanium oxides with high surface area and large pore volumes were prepared by a facile method. This method provides the possibility to design nanoparticles with controlled morphology, high specific surface area and high purity. One of the advantages of this method is the utilization of green and safe materials environmentally. Nanoparticles of aluminum oxides, boehmite (AlOOH) and alumina (Al 2 O 3 ), were prepared by aluminum alkoxide as precursors. These nanoparticles with high surface area and large pores were synthesized using sol-gel method via an easy and environmentally safe method in a short time. Also, for evaluation of the effect of chain length of alkoxide precursors on the product, aluminum propoxide (Al(OC 3 H 7 ) 3 ), aluminum butoxide (Al(OC 4 H 9 ) 3 ) and aluminum pentoxide (Al(OC 5 H 11 ) 3 ) was used. The application of these nanomaterials in the removal of heavy metals from water was studied and nanoboehmites were used to remove copper from aqueous solution. These nanoparticles were characterized by FT-IR, XRD, TGA, DTA, FE-SEM and TEM techniques. N 2 adsorption- desorption analyses were used for determination of the specific surface areas and pore volumes of the synthesized materials. In addition, nanoparticles of titanium oxide (TiO 2 ), using titanium alkoxide as a precursor by sol-gel method were also prepared and the effect of chain length on the product of alkoxide precursors was studied. Tetraethyl titanate (Ti(OC 2 H 5 ) 4 ), tetra-isopropyl titanate (Ti(OC 3 H 7 ) 4 ) and tetra-butyl titanate (Ti(OC 4 H 9 ) 4 ) were used as preliminary precursors. These nanoparticles were characterized by FT-IR, XRD, TGA, DTA, FE-SEM and TEM techniques. N 2 adsorption- desorption analyses were used to evaluate the specific surface area and pore volume of the prepared samples.
روش های مختلفی برای سنتز نانومواد از قبیل: سل- ژل، رسوب دهی، هیدروترمال، سولوترمال وجود دارد. در این پایان نامه اکسیدهای آلومینیوم و تیتانیوم با روشی آسان، با سطح ویژه بالا و حفره های بزرگ تهیه شدند. روش استفاده‌شده امکان طراحی نانوذره های با مورفولوژی قابل کنترل، سطح ویژه و خلوص بالا را فراهم می کند. استفاده از مواد سبز و بی‌خطر برای محیط زیست، یکی دیگر از مزیت های این روش است. نانوذره های اکسیدی آلومینیوم، بوهمیت (AlOOH) و آلومینا (Al 2 O 3 )، با استفاده از آلکوکسیدهای آلومینیوم به عنوان پیش ماده تهیه شدند و نانوذره هایی با سطح ویژه بالا و حفره های بزرگ با استفاده از روش سل- ژل، آسان و سازگار با محیط زیست و در زمان کوتاهی سنتز شد. همچنین، جهت بررسی تاثیر طول زنجیر پیش ماده های آلکوکسیدی بر روی محصول ها از آلومینیوم پروپوکسید (Al(OC 3 H 7 ) 3 )، آلومینیوم بوتوکسید (Al(OC 4 H 9 ) 3 ) و آلومینیوم پنتوکسید (Al(OC 5 H 11 ) 3 ) استفاده شد. کاربرد این نانومواد در حذف فلزهای سنگین از آب مورد بررسی قرار گرفت و از نانوبوهمیت های به دست آمده در حذف فلز مس از محلول آبی استفاده شد. این نانوذره ها با روش‌های طیف‌سنجی فرو hy;سرخ(FT-IR) ، پراش پرتو ایکس (XRD)، تجزیه وزن سنجی گرمایی ((TGA، تجزیه گرمایی تفاضلی (DTA) و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، تصویربرداری میکروسکوب الکترونی عبوری (TEM)شناسایی و بررسی شدند. با استفاده از آزمایش جذب و واجذب نیتروژن سطح ویژه و حجم حفره های این مواد مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، نانوذره های اکسید تیتانیوم ((TiO 2 با استفاده از آلکوکسیدهای تیتانیوم به عنوان پیش ماده به روش سل- ژل تهیه شدند و تاثیر طول زنجیر پیش ماده های آلکوکسیدی بر محصول ها، مورد بررسی قرار گرفت. از تترا اتوکسی تیتانیوم (Ti(OC 2 H 5 ) 4 )، تترا ایزوپروپوکسی تیتانیوم (Ti(OC 3 H 7 ) 4 )و تترا بوتوکسی تیتانیوم (Ti(OC 4 H 9 ) 4 )به عنوان پیش ماده های اولیه استفاده شد. این نانوذره ها با روش های طیف سنجی فرو سرخ (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، تجزیه وزن سنجی گرمایی ((TGA، تجزیه گرمایی تفاضلی (DTA)، تصویربرداری میکروسکوب الکترونی عبوری (TEM) شناسایی و مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از آزمایش جذب و واجذب نیتروژن سطح ویژه و حجم حفره های آن ها نیز مورد بررسی قرار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی