مهندسی ساخت و تولید ایران

مهندسی ساخت و تولید ایران

سنتز نانوفریت‌های CuNiF و CoMnF به روش سل-ژل احتراقی و بررسی خواص کاتالیستی آن‌ها بر رفتار تجزیه حرارتی نانو ذرات آمونیوم پرکلرات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
زهرا خدادادی پور 1
آرمان صدقی 2
جواد محبی زیناب 3
مرضیه آزادفلاح 4
سعید باغشاهی 5
سمانه هدایتی 6
1 گروه آموزشی شیمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
2 هیئت علمی گروه مواد و متالورزی دانشگاه امام خمینی قزوین
3 مرکز تحقیقات آب و انرژی دانشگاه صنعتی شریف، تهران
4 گروه مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه امام خمینی قزوین ایران
5 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین
6 گروه مهندسی مواد دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین
چکیده
فریت‌های نرم، مواد مغناطیسی با ساختار اسپینل هستند که دارا بودن خواص بارزی چون مقاومت الکتریکی بسیار بالا، تلفات هیسترزیس ناچیز و تراوایی بالا، این مواد را جهت استفاده در کاتالیست‌ها بسیار مناسب ساخته است. در این پژوهش، نانو ذرات فریت سه‌تایی CuNiF و CoMnF با روش سل ژل احتراقی تهیه شد. از طرف دیگر، نانو ذرات آمونیوم پرکلرات (AP) با اضافه کردن آمونیوم پرکلرات حل شده در پلی بوتادی‌ان با انتهای هیدروکسی (HTPB)، همگن سازی و تقطیر حلال به دست می‌آید. سپس نانو ذرات سنتز شده با روش‌های طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، آنالیز پراش اشعه‌ی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) شناسایی گردیدند. اندازه ذرات متوسط نانو ذرات فریت CuNiF، CoMnF و نانو ذرات آمونیوم پرکلرات به ترتیب 15/22، 12/34 و 2/68 نانومتر از رابطه شرر محاسبه شد. اثر کاتالیستی نانو ذرات فریت سنتز شده بر تجزیه گرمایی نانو-AP با روش‌های آنالیز گرمایی TGA و DTG بررسی شد. همچنین انرژی فعالسازی با استفاده از آنالیز DSC با سه سرعت گرمادهی مختلف با روش کسینجر محاسبه گردید.
کلیدواژه‌ها
نانوذرات AP
نانوفریت
کاتالیست
تجزیه گرمایی

موضوعات

عنوان مقاله English

Synthesis of CuNiF and CoMnF nano ferrites by sol-gel combustion method and their catalytic influence on thermal decomposition behavior of ammonium perchlorate nanoparticles

نویسندگان English

Zahra Khodadadipoor 1
Arman Sedghi 2
Javad Mohebbi zinab 3
Marziyeh Azadfalah 4
saeid baghshahi 5
samaneh hedayati 6
1 Department of Chemistry, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 aDepartment of Materials Science and Engineering, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin
3 Department of Water and Energy Research Center, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
4 Department of Metallurgy and Materials Science, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
5 Department of Material Engineering, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran.
6 Department of Material Engineering, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran.
چکیده English

Soft ferrites are magnetic materials with a spinel structure that have prominent properties such as high electrical resistance, low hysteresis losses, and high permeability, making them suitable for use in catalysts. In this study, ternary CuNiF and CoMnF ferrite nanoparticles were synthesized by sol-gel autocombustion method using glycine, urea and citric acid as fuels. Moreover, ammonium perchlorate (AP) nanoparticles were prepared by adding dissolved ammonium perchlorate to Hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB), homogenization and solvent distillation. Then, the powder nanomaterials were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), techniques. The average particle size of CuNiF and CoMnF ferrite nanoparticles and ammonium perchlorate nanoparticles were calculated 22.15, 34.12 and 68.2 nm, respectively. The catalytic effect of the synthesized ferrite nanoparticles on the thermal decomposition of nano-AP was investigated by TGA and DTG methods. Also, activation energy was calculated using DSC with three different heating rates by Kissinger equation.

کلیدواژه‌ها English

Nanoparticle-AP
Nanoferrites
Catalyst
Thermal decomposition
مهندسی ساخت و تولید ایران
دوره 7، شماره 10
دی 1399
صفحه 26-33