مهندسی متالورژی و مواد

مهندسی متالورژی و مواد

نانوذرات منیزیم آلومینات فرآوری شده از طریق سنتز احتراقی با استفاده از سوخت‌های کلادوفورا و اوره

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان (دانشکده فنی و مهندسی گلپایگان)
2 دانشگاه صنعتی اصفهان،
10.22067/jmme.2026.100154.1275
چکیده
در این تحقیق، نانوپودرهای MgAl₂O₄ به روش سنتز احتراقی محلول (SCS) با استفاده از سوخت‌های کلادوفورا (Cladophora) و اوره سنتز شدند. کلادوفورا یک جلبک سبز رشته‌ای با رشد نسبتاً سریع، زیست‌توده فراوان و محتوای بالای سلولز است که به‌عنوان یک سوخت زیستی مورد توجه قرار گرفته است. ساختار بلوری، ریزساختار و خواص نوری محصولات با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، فوتولومینسانس (PL) و بازتاب پخشی UV-Vis (DRS) بررسی شدند. نتایج XRD نشان داد که نمونه‌های حاصل از سنتز احتراقی در حالت اولیه از بلورینگی نسبتاً پایینی برخوردارند، در حالی که عملیات کلسیناسیون موجب بهبود قابل‌توجه بلورینگی و نظم ساختاری و تشکیل ساختار بلوری مکعبی MgAl₂O₄ شد. اندازه متوسط ذرات نمونه‌های سنتزشده با استفاده از کلادوفورا و اوره به‌ترتیب حدود ۳۵ و ۲۰ نانومتر به دست آمد. هر دو نمونه جذب قوی در ناحیه فرابنفش و در طول موج تقریبی ۲۶۵ نانومتر نشان دادند. گاف انرژی نمونه‌های تهیه‌شده با کلادوفورا و اوره به‌ترتیب 5/81 و 6/02 الکترون‌ولت تعیین شد. همچنین، نتایج فوتولومینسانس نشان داد که نمونه‌ها تحت تحریک در طول موج 394/8 نانومتر، نشر مشخصی در ناحیه زرد-نارنجی با بیشینه حدود ۵۹۱ نانومتر دارند. این نتایج نشان می‌دهد که استفاده از کلادوفورا به‌عنوان سوخت زیستی می‌تواند امکان سنتز نانوپودرهای MgAl₂O₄ با ویژگی‌های ساختاری و نوری قابل توجه را فراهم کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Magnesium aluminate nanoparticles processed through combustion synthesis using Cladophora and urea fuels

نویسندگان English

Seyed Mahdi Rafiaei 1
Marzieh Kazemi 2
1 Isfahan University of Technology
2 Isfahan University of Technology
چکیده English

In this study, MgAl₂O₄ nanopowders were synthesized using the solution combustion synthesis (SCS) method with cladophora and urea as fuels. Cladophora is a filamentous green alga characterized by relatively rapid growth, abundant biomass, and high cellulose content, making it a promising candidate for use as a biofuel. The crystal structure, microstructure, and optical properties of the products were investigated using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), photoluminescence (PL), and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS). XRD results indicated that the as-synthesized samples initially exhibited relatively low crystallinity; however, calcination significantly improved crystallinity and structural order, leading to the formation of the cubic MgAl₂O₄ crystal structure. The average particle sizes for the samples synthesized using cladophora and urea were found to be approximately 35 nm and 20 nm, respectively. Both samples demonstrated strong absorption in the ultraviolet region, peaking at a wavelength of approximately 265 nm. The energy bandgaps for the samples prepared with cladophora and urea were determined to be 5.81 eV and 6.02 eV, respectively. Furthermore, photoluminescence results revealed that upon excitation at 394.8 nm, the samples exhibited distinct emission in the yellow-orange region, with a maximum at approximately 591 nm. These results indicate that the use of cladophora as a biofuel can enable the synthesis of MgAl₂O₄ nanopowders with remarkable structural and optical properties.

کلیدواژه‌ها English

Combustion method
nanopowders
MgAl2O₄
biofuels
Cladophora
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.