سنتز نانو میله‌های اکسید مس با استفاده از روش مکانیکی- شیمیایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، دانشکده شیمی، تهران، ایران

2 هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، گروه شیمی، تنکابن، ایران

چکیده

نانوذرات اکسید مس به روش­های متفاوتی مانند آب­گرمایی، سل- ژل، کاهش شیمیایی، میکروامولسیون، الکتروشیمیایی، هم­رسوبی سونوشیمیایی و مکانیکی شیمیایی سنتز شده است. در  این مقاله، سنتز نانو ذرات اکسید مس از میکروپودر اکسید مس حاصل از کنسانتره فلوتاسیون سنگ معدن طلا در محیط نمک سولفات مس تحت شرایط دما، pH و زمان مشخص تهیه و ریخت­شناسی و پراکندگی آن­ها با استفاده از نمک تارتارات سدیم به عنوان واکنشگر اصلی بررسی شد. نتایج با استناد به­اندازه­گیری­های طیف­سنجی فلوئورسانس پرتو (XRF)، پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف­سنجی پراش انرژی پرتوایکس(EDX)  تأیید شد. نتایج  EDXوSEM نانوذرات مس سنتزی و تکلیس یا کشته سازی (کلسینه) شده (در دمای 410-300 درجه سانتیگراد به مدت 75-50 دقیقه) در محیط تارتارات سدیم 1% ، را نشان می ­دهد و در نهایت، نانوذرات میله­ ای مس با اندازه (nm215 ×54) تشکیل می­شود. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی، نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس را تأیید می‌کند. درنهایت، می­توان بیان داشت که تغییر در روند فرعی لیچینگ، سبب تغییرات اساسی در ریخت­شناسی و ماهیت نانواکسید مس با درجه خلوصی در گستره 97-95 درصد می ­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of Copper Oxide nano rods by mechanical-chemical method

نویسندگان [English]

  • Maryam Kargar Razi 1
  • babak sadeghi 2
  • Marzieh Tazraee 1
[1] A. P. Aldo, J. K. Kenneth, “Chemical and catalytic activity of copper nanoparticles prepared via metal vapor synthesis,” Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 225, 1-6, 2005. 
[2] A. Radhakrishnan, P. Rejani, B. Beena, CuO nano structures as an ecofriendly nano photo catalyst and antimicrobial agent for environmental remediation, Int. J. Nano Dimens. 9, 145-157, 2018.
[3] J. L. Li, T. Inui, “Enhancement in methanol synthesis activity of a copper/zinc/aluminum oxide catalyst by ultrasonic treatment during the course of the preparation procedure,” Appl. Catal. A. 139, 87-96, 1996.
[4] S. R. Rajeev, B. W. Arden, M. A. Vannice, “Influence of crystallite size on acetone hydrogenation over copper catalysts,” J. Phys. Chem. 109, 2086-2092, 2005.
[5] Y. Zhang, B. Deng, T. R. Zhang, D. M. Gao, A. W. Xu, Shape effects of Cu2O polyhedral microcrystals on photocatalytic activity, J. Phys. Chem. C. 114, 5073–5079, 2010.
[6] R. Srivastava, M. U. Anu Prathap, R. Kore, Morphologically controlled synthesis of copper oxides and their catalytic applications in the synthesis of propargylamine and oxidative degradation of methylene blue, Colloids Surf.  Physicochem. Eng. Aspects. 392, 271–282, 2011.
[7] M. Miyauchi, A. Nakajima, T. Watanabe, K. Hashimoto, Photocatalysis and photoinduced hydrophilicity of various metal oxide thin films, Chem Mater. 14, 2812–2816, 2002.
[8] S. Zaman, A. Zainelabdin, G. Amin, O. Nur, M. Willander,  The efficient catalytic effect of CuO nanostructures on the degradation of organic dyes, J. Phys. Chem. Solids. 73, 1320–1325, 2012.
[9] T. Chen, S. Chen, H. Chen, C. Yeh,  “Reactivity of laser-prepared copper nanoparticles: Oxidation of thiols to disulfides. J. Phys. Chem. B. 106, 9717-9722, 2002.
[10] S. Park, R. J. Gerte, J. M. Vohs, “Applications of heterogeneous catalysis in the direct oxidation of hydrocarbons in a solid-oxide fuel cell,” Appl. Catal. A. 200, 55-61, 2000.
[11] L. Wu-Wu, Y. Guo., Z. Wei-Hong, A porous Cu(II) metal-organic framework: synthesis, crystal structure and gas adsorption properties, J. Molec. Struct. 1143, 20–22, 2017.
[12] S. B. B. Wang, CH. H. Hsiao, S. J. J. Chang, K. T. T. Lam, K. H. H. Wen, S. C. C. Hung, A CuO nanowire infrared photodetector, Sensor Actuat A.: Phys. 171, 207–211, 2011.
[13] J. Dennis Hlasta, H. James Ackerman, “Steric Effects on the Regioselectivity of an Azide-Alkyne Dipolar Cycloaddition Reaction: The Synthesis of Human Leukocyte Elastase Inhibitors,” J. Org. Chem. 59, 6184-6189, 1994.
[14] G. Vitulli., M. Bernini, S. Bertozzi, E. Pitzalis, P. Salvadori, S. Coluccia, G. Martra, Nanoscale copper particles derived from solvated Cu atoms in the activation of molecular oxygen, Chem. Mater. 14, 1183-1186, 2002.
[15] M. Czepelak, A. Mstazewski, A. Wrona, M. Lis, M. Osadnik, (2008), Institute of Nano Ferrous Metals, Ul.
[16] H. Xu, G. Zhu, D. Zheng, C. Xi, X. Xu, X. Shen, Porous CuO superstructure: precursor-mediated fabrication, gas sensing and photocatalytic properties, J. Colloid Interf. Sci. 383, 75–81, 2012.
[17] S. Rehman, A. Mumtaz, S. K. Hasanain, Size effect on the magnetic and optical properties of CuO nanoparticles, J.  Nano Part. Res. 13, 2497-2507, 2010.
[18] R. Al-Gaashani, S. Radman, N. Tabet, D. Razak, Synthesis and optical properties of CuO nanostructures obtained via a novel thermal decomposition method, J. Alloys and Comp. 509, 8761-869, 2011.
[19] L. P. Zhou, B. X. Wang, X. F. Peng, X. Z. Du, Y. P. Yang, On the specific heat capacity of CuO nanofluid, Adv. Mech. Eng, 2010, 1–4, 2010.
[20] H. Yu, J. Yu, S. Liu, S. Mann, (2007), Template-free hydrothermal synthesis of CuO/Cu2O composite hollow microspheres, Chem Mater, 1943, 27–34, 2007.
[21] X. Zhang, W. Shi, J. Zhu, D. Kharistal, W. Zhao, B. Lalia, (2011), High-power and high-energy-density flexible pseudocapacitor electrodes made from porous CuO nanobelts and single-walled carbon nanotubes, ACS Nano, 5, 13–9, 2011.
[22] R. Asha, A. Rejani, (2015), CuO/polypyrrole nanocomposites as a marker of toxic lead ions for ecological remediation in contrast with CuO and polypyrrole, Main Group Met. Chem. 38, 133–143, 2015.
[23] X-Y. Yu, R-X. Xu, C. Gao, T. Luo, Y. Jia, J-H. Liu, Novel 3D hierarchical cotton-candy-like CuO: Surfactant-free solvothermal synthesis and application in As(III) removal, ACS Appl. Mater. Interfaces, 4, 1954–1962, 2012.
[24] K. Khojier, A. Behju, (2012), Annealing temperature effect on nanostructure and phase transition of copper oxide thin films, Int. J. Nano Dimens. 2, 185-190, 2012.
[25] R. Asha, A. Rejani, B. Beena, Synthesis, characterization and antimicrobial properties of CuO nanoparticles against gram-positive and gram-negative bacterial strains, Int. J. Nano Dimens. 5, 519-524, 2014.