اثر افزودن میزان آلومینیوم نیترات بر سنتز الیاف آلومینا به روش الکتروریسی

الیاف آلومینایی، یکی از مهم ترین و پرکاربردترین الیاف سرامیکی به حساب می آیند. به دلیل نسبت سطح به حجم بالای نانوالیاف، از نانوالیاف آلومینا می توان به عنوان پایه کاتالیست استفاده کرد. تولید الیاف سرامیکی با استفاده از روش الکتروریسی همچنان به عنوان موضوعی چالش برانگیز باقی مانده است. بطور کلی، تولید الیاف سرامیکی با این روش شامل سه مرحله است: محلول سازی، عملیات ریسندگی و حرارتی. هدف از انجام این پژوهش، استفاده از آلومینیم نیترات به عنوان پیش ماده ی در دسترس و ارزان قیمت برای تولید نانوالیاف آلومینا و دستیابی به بالاترین نسبت پیش ماده سرامیکی: پلیمری در محلول ریسندگی است. در پژوهش حاضر، محلول پلی وینیل پیرولیدون با نسبت های مختلفی از محلول آلومینیم نیترات ترکیب شد تا قابلیت الکتروریسی آن ها بررسی شود. بیشترین نسبت وزنی آلومینیم نیترات/ پلیمر در محلول، ۱/۱ بود و فرآیند الکتروریسی با ولتاژ kV ۱۷، نرخ تغذیه ی ml/h ۱ و فاصله ی cm ۱۲ بین سوزن تا جمع کننده انجام شد. با افزایش میزان آلومینیم نیترات در محلول، فرآیند الکتروریسی دچار اختلال شد. در نهایت، نمد الیافی که دارای بیشترین میزان آلومینیم نیترات بود، پس از خشک شدن، در دمای C° ۹۵۰ عملیات حرارتی انجام شد. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس نشان داد که فاز الیاف آلومینا پس از عملیات حرارتی، گاما است. همچنین مورفولوژی و پیوندهای شیمیایی آن قبل و بعد از عملیات حرارتی، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی فروسرخ به ترتیب بررسی شد. تصاویر ریزساختاری نشان داد قطر الیاف زیر ۳۰۰ نانومتر است.

کلیدواژه ها:

الیاف ، الکتروریسی ، آلومینا ، پلی وینیل پیرولیدون ، آلومینیوم نیترات