فهرست

بررسی اثر نوع عامل قلیایی و دمای کلسیناسیون درسنتز شیمیایی نانوذرات پروسکایتی لانتانیوم فرایت

نشریه: سال دوم-شماره1-بهار 1394 - مقاله 2   صفحات :  7 تا 12



کد مقاله:
nm-120

مولفین:
سیده بهناز ورندیلی
علیرضا بابائی
ابوالقاسم عطائی: دانشگاه تهران - مهندسی متالورژی و مواد


چکیده مقاله:

ماده پروسکایتی LaFe0.6Co0.4O3، یکی از گزینه های مناسب برای استفاده به عنوان حسگر گاز منوکسید کربن است. در این مقاله سنتز نانوذرات پروسکایتی لانتانیوم فرایت آلایش شده با کبالت به روش هم¬رسوبی و با استفاده از دو ماده قلیایی مختلف، شامل هیدروکسید آمونیوم NH4OH و سدیم هیدروکسید NaOH به عنوان عامل رسوب دهنده و دماهای کلسیناسیون مختلف گزارش شده¬است. حضور ذرات بلوری تک فاز با ساختار اورتورمبیک از طریق آنالیز فازی پراش پرتو ایکس تایید شد. نتایج بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر این است که پس ازکلسیناسیون در دمای Cº900، نمونه-ی سنتز شده با NH4OH در مقایسه با نمونه¬ی‌‌ سنتز شده با NaOH دارای اندازه¬ی ذرات کوچکتری است. علاوه بر این، در نمونه های سنتز شده با NH4OH، کاهش دمای کلسیناسیون از 900 به Cº800، سبب تغییر قابل توجه مورفولوژی و کاهش اندازه ذرات از 90 به nm75 شده¬است.


Article's English abstract:

LaFe0.6Co0.4O3 perovskite is a candidate material for a carbon monoxide gas sensor. The synthesis of cobalt doped lanthanum ferrite perovskite nanoparticles via chemical route using ammonium hydroxide NH4OH and sodium hydroxide NaOH as the precipitation agent and calcination at different temperatures is reported. Presence of crystallized particles in orthorhombic lattice was confirmed with phase analysis using X-ray diffraction XRD. Field emission scanning electron microscopy FESEM observations revealed that smaller mean particle size obtained by using NH4OH precipitant. Lowering the calcination temperature, from 900 to 800°C, leads to a significant morphological change of nanoparticles and decrement in mean particle size.


کلید واژگان:
پروسکایت لانتانیوم فرایت، حسگر گازی، نانوذرات، هم رسوبی

English Keywords:
Lanthanum ferrite perovskite, Raman, Nanoparticles, Co-precipitation.

منابع:

English References:
[1] V. V Kharton, A. A. Yaremchenko, and E. N. Naumovich, “Research on the electrochemistry of oxygen ion conductors in the former Soviet Union. II. Perovskite-related oxides,” J. Solid State Electrochem., vol. 3, no. 6, pp. 303–326, 1999. [2] L. Kong and Y. Shen, “Gas-sensing property and mechanism of Ca x La 1? x FeO 3 ceramics,” Sensors Actuators B Chem., vol. 30, no. 3, pp. 217–221, 1996. [3] C. Feng, S. Ruan, J. Li, B. Zou, J. Luo, W. Chen, W. Dong, and F. Wu, “Ethanol sensing properties of LaCo x Fe 1? x O 3 nanoparticles: Effects of calcination temperature, Co-doping, and carbon nanotube-treatment,” Sensors Actuators B Chem., vol. 155, no. 1, pp. 232–238, 2011. [4] Z. Wang, C. Chen, C. Feng, J. Wang, B. Zou, M. Zhao, and F. Wu, “Synthesis, Characterization and Humidity Sensitive Properties of Nanocrystalline LaCo x Fe 1–x O 3,” Acta Physico-Chimica Sin., vol. 24, no. 3, pp. 375–378, 2008. [5] G. Biasotto, A. Z. Simões, C. R. Foschini, S. G. Antônio, M. A. Zaghete, and J. A. Varela, “A novel synthesis of perovskite bismuth ferrite nanoparticles,” Process. Appl. Ceram., vol. 5, no. 3, pp. 171–179, 2011. [6] B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenko, and C. J. O’Connor, “Recent advances in the liquid-phase syntheses of inorganic nanoparticles,” Chem. Rev., vol. 104, no. 9, pp. 3893– 3946, 2004. [7] M. Popa, J. Frantti, and M. Kakihana, “Characterization of LaMeO 3 (Me: Mn, Co, Fe) perovskite powders obtained by polymerizable complex method,” Solid State Ionics, vol. 154, pp. 135–141, 2002. [8] G. Gouadec and P. Colomban, “Raman Spectroscopy of nanomaterials: How spectra relate to disorder, particle size and mechanical properties,” Prog. Cryst. Growth Charact. Mater., vol. 53, no. 1, pp. 1–56, 2007. [9] B. D. Cullity and S. R. Stock, Elements of X-ray Diffraction, vol. 3. Prentice hall Upper Saddle River, NJ, 2001. [10] S. C. DeCaluwe, H. Zhu, R. J. Kee, and G. S. Jackson, “Importance of anode microstructure in modeling solid oxide fuel cells,” J. Electrochem. Soc., vol. 155, no. 6, pp. B538–B546, 2008. [11] J. Tang, M. Zhu, T. Zhong, Y. Hou, H. Wang, and H. Yan, “Synthesis of fine Pb (Fe 0.5 Nb 0.5) O 3 perovskite powders by coprecipitation method,” Mater. Chem. Phys., vol. 101, no. 2, pp. 475–479, 2007. [12] R. S. Guo, Q. T. Wei, H. L. Li, and F. H. Wang, “Synthesis and properties of La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 cathode by gel combustion,” Mater. Lett., vol. 60, no. 2, pp. 261–265, 2006. [13] D. A. Porter, K. E. Easterling, and M. Sherif, Phase Transformations in Metals and Alloys, CRC press, 2009. [14] V. P. Gnezdilov, Y. G. Pashkevich, A. V Yeremenko, P. Lemmens, G. Güntherodt, S. V Shiryaev, G. L. Bychkov, and S. N. Barilo, “Phonon Raman scattering in LaMn1-xCoxO3 (x= 0, 0.2, 0.3, 0.4, and 1.0),” arXiv Prepr. condmat/0401432, 2004. [15] M. Popa, J. Frantti, and M. Kakihana, “Lanthanum ferrite LaFeO 3+ d nanopowders obtained by the polymerizable complex method,” Solid State Ionics, vol. 154, pp. 437–445, 2002. [16] M. Romero, R. W. Gómez, V. Marquina, J. L. Pérez-Mazariego, and R. Escamilla, “Synthesis by molten salt method of the AFeO 3 system (A= La, Gd) and its structural, vibrational and internal hyperfine magnetic field characterization,” Phys. B Condens. Matter, vol. 443, pp. 90–94, 2014. [17] M. N. Iliev and M. V Abrashev, “Raman phonons and Raman Jahn–Teller bands in perovskite-like manganites,” J. Raman Spectrosc., vol. 32, no. 10, pp. 805–811, 2001. [18] L. Martín-Carrón, A. De Andres, M. J. Martínez-Lope, M. T. Casais, and J. A. Alonso, “Raman phonons as a probe of disorder, fluctuations, and local structure in doped and undoped orthorhombic and rhombohedral manganites,” Phys. Rev. B, vol. 66, no. 17, p. 174303, 2002. [19] R. D. t Shannon, “Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides,” Acta Crystallogr. Sect. A Cryst. Physics, Diffraction, Theor. Gen. Crystallogr., vol. 32, no. 5, pp. 751–767, 1976. [20] J. Andreasson, J. Holmlund, C. S. Knee, M. Käll, L. Börjesson, S. Naler, J. Bäckström, M. Rübhausen, A. K. Azad, and S.-G. Eriksson, “Franck-Condon higher order lattice excitations in the La Fe 1? x Cr x O 3 (x= 0, 0.1, 0.5, 0.9, 1.0) perovskites due to Fe-Cr charge transfer effects,” Phys. Rev. B, vol. 75, no. 10, p. 104302, 2007. [21] H. T. Giang, H. T. Duy, P. Q. Ngan, G. H. Thai, and N. N. Toan, “Effect of 3d transition metals on gas sensing characteristics of perovskite oxides LaFe 1? x Co x O 3,” Anal. Methods, vol. 5, no. 16, pp. 4252–4257, 2013. [22] S. Venugopalan, M. Dutta, A. K. Ramdas, and J. P. Remeika, “Magnetic and vibrational excitations in rare-earth orthoferrites: A Raman scattering study,” Phys. Rev. B, vol. 31, no. 3, p. 1490, 1985. [23] N. Koshizuka and S. Ushioda, “Inelastic-light-scattering study of magnon softening in ErFe O 3,” Phys. Rev. B, vol. 22, no. 11, p. 5394, 1980. [24] A. K. Arora, M. Rajalakshmi, T. R. Ravindran, and V. Sivasubramanian, “Raman spectroscopy of optical phonon confinement in nanostructured materials,” Journal of Raman Spectroscopy, vol. 38, pp. 604–617, 2007.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 695
تعداد دریافت فایل مقاله : 19



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک