سنتز حالت جامد، بهینه سازی پارامترهای واکنش و مقایسه ویژگی های فیزیکی نانو مواد اسپینل CoAl۲O۴

سنتز ذره ­های کبالت آلومینات (CoAl۲O۴) نانو ساختار با موفقیت توسط یک روش حالت جامد تک مرحله­ ای با استفاده از مواد اولیه AlCl۳, CoCl۲ و Al(NO۳)۳.۹H۲O در نسبت مولی استوکیومتری ۱:۲ از Co:Al انجام شد.این واکنش ­ها در دماهای  ۷۰۰، ۸۰۰ و ۹۰۰ درجه سلسیوس به مدت ۱۰ ساعت انجام شدند. مواد سنتز شده توسط فناوری پراش پودر پرتو X (PXRD) شناسایی شدند. نتیجه ­ها نشان دادند که الگوها دارای ساختار بلوری اصلی CoAl۲O۴ با گروه فضایی Fd-۳m و پارامتر شبکه a=b=c= ۱۰/۸۰۰۵ Å می ­باشند. داده ­های به دست آمده از آنالیز پراش پرتو X  نشان دادند که افزایش دمای سنتز نانو مواد به ۹۰۰ درجه سلسیوس سبب شد تا اندازه بلورک­ ها کاهش یابد. تصویرهای FESEM نشان دادند که ذره­های CoAl۲O۴ سنتز شده دارای ریخت شناسی کره در اندازه نانو با پراکندگی همگن می باشند. داده­ ها نشان دادند که در هنگامی که ماده اولیه آلومینیوم نیترات در سنتز نانو مواد استفاده شد، پودر رنگ آبی روشن به­ دست آمد. بنابراین در سنتز رنگدانه ­های نانو مواد کبالت آلومینات، در صورتی که رنگ آبی روشن نیاز باشد، با تغییر دما و نوع ماده اولیه می توان به رنگدانه مورد نظر دست یافت.  آنالیز طیف سنجی فرابنفش مرئی (UV-Vis) نشان داد که پودرهای CoAl۲O۴ نانو ساختار دارای ویژگی­های جذبی قوی نور در ناحیه نور فرابنفش مرئی می­ باشند.انرژی ­های  باندگپ مستقیم در گستره­ های  eV ۸۷/۸۲-۱/۱ می باشند.

کلیدواژه ها:

نانو ساختار ، کبالت آلومینات ، روش حالت جامد ، ساختار بلوری