تحضير بعض الأكاسيد المختلطة من نمط السباينل ودراسة إمكانية استخدامها كحساسات غازية

اسم الباحث:

أريج محمد يوسف

عنوان البحث:

تحضير بعض الأكاسيد المختلطة من نمط السباينل ودراسة إمكانية استخدامها كحساسات غازية

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Preparation Some Of Spinel-Type Mixed Oxides And Study The Possibility Of

Its Using As Gas Sensors 

اسم المشرف :

الأستاذ الدكتور ابراهيم أسعد اسماعيل

العام:2023

القسم:الكيمياء

الملخص:

تمّ في هذا البحث تحضير مركّبي كوبالتيت الزنك ZnCo₂O₄ وكوبالتيت النحاس CuCo₂O₄ بالطريقة السيراميكية انطلاقاً من أكاسيد المعادن CuO وZnO وCo₃O₄ كما تم تحضيرها بطريقة الـ Sol-gel انطلاقاً من أملاح المعادن المذكورة بوجود هيدروكسيد الصوديوم والبكتين كمثبت. تمّ ترميد المركبات المحضّرة عند درجات حرارة مختلفة تراوحت بين 400°C و 1100°C للعينات المحضرة بطريقة الـSol-gel  وبين 700°C و 1100°C للعينات المحضرة بالطريقة السيراميكية لمدة 6 ساعات. تمّ التأكد من تشكل المركبات المدروسة بالطرائق الآتية:

• باستخدام التحليل الحراري التفاضلي DTA لدراسة السلوك الحراري للمركبات المصنعة.
• باستخدام تقنية انعراج الأشعة السينية XRD من طيوف الأشعة السينية.
• باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء IR.

وتبين أن درجة حرارة تشكل كوبالتيت النحاس المحضر بطريقة الـ Sol-gel هي 600°C والمحضر بالطريقة السيراميكية هي 700°C، كما تبين بأن لكوبالتيت النحاس بنية بلورية من نمط السباينل Spinel ونظامها البلوري مكعبي وتنتمي إلى المجموعة الفراغية Fd3m كما تم حساب d وقرائن ميللر(hkl) بالاعتماد على قانون براغ، كما تم حساب ثابت الشبكة البلورية وحجم الخلية الأساسية وقياس الكثافة التجريبية وحساب حجم التبلور بالاعتماد على علاقة ديباي شرر. كما بينت طيوف الأشعة السينية فإن كوبالتيت الزنك يتشكل بالطريقة السيراميكية عند الدرجة 900°C وبطريقة الـ  Sol-gel عند الدرجة 700°C، تم إجراء جميع الحسابات البنيوية لكوبالتيت الزنك بنفس طريقة حسابها لكوبالتيت النحاس. تبين من الحسابات البنيوية بأن حجم الحبيبات البلورية لكوبالتيت النحاس المحضر بطريقة الـ Sol-gel أصغر من حجم الحبيبات البلورية لباقي المركبات المحضرة. اكدت طيوف الأشعة تحت الحمراء (IR) تشكل كل من كوبالتيت النحاس وكوبالتيت الزنك من خلال عصابات الاهتزاز التي تعود إلى كل من الروابط (Co-O) و (Cu-O) و (Zn-O). تم دراسة إمكانية استخدام الأكاسيد المحضرة كحساسات غازية لبعض الأبخرة العضوية (الايتانول والأسيتون) حيث أظهر كوبالتيت النحاس المحضر بطريقة الـ Sol-gel أفضل خصائص تحسسية ويعود السبب في ذلك إلى امتلاكة أصغر حجم حبيبي 11.2nm حيث بلغت درجة حرارة تشغيلة 225°C وهي أخفض من باقي المركبات المحضرة كما أبدى استجابة وانتقائية عالية اتجاه بخار الاستون مقارنة مع بخار الايتانول وبلغت حساسيته 5.14 للايتانول و9.19 للأسيتون.

الكلمات المفتاحية:

السباينل، كوبالتيت الزنك، كوبالتيت النحاس، ZnCo₂O₄، CuCo₂O₄، Sol-Gel، الطريقة السيراميكية، أكاسيد مختلطة، بكتين، حساس غازي.

التحميل