وبلاگ

 

• • 1. 1. تحلیل طیف­ FTIR:

     

     

 

 

 

 

 

شکل(۴-۱) نشان­دهنده طیف FTIR مربوط به سنتز ZnOPFSd (n = 2.0) به ترتیب در pH=2 و pH=3 است. تحلیل و بررسی هر دو طیف FTIR، نشان­دهنده مشخصات پیوندی^[۲۲۳] در محدوده ی ۳۴۰۰–۳۳۵۰ cm^−۱ و ۱۶۴۲cm^{−۱ [۲۲۴]} است که علت آن می ­تواند ارتعاش کششی^[۲۲۵] آنیون هیدروکسید، ارتعاش جذب آب و یا کمپلکس­های مواد منعقدکننده باشد.

شکل(۴-۱). طیف FTIR نمونه ZnOPFS(N=20) در مقادیر pH اولیه متفاوتpH 3.0) (pH 2.0 ,.
پیک­های^[۲۲۶] ناحیه­های۴۹۰cm^−۱ و۱۱۶۲cm^−۱ به ترتیب مربوط به مشخصه های^[۲۲۷] پیوند^[۲۲۸] Zn-O و پیوند Fe-O هستند. علاوه­ بر این، پیک های ارتعاش خمشی^[۲۲۹] مشخصی برای پیوندهای Fe-OH-Zn در ناحیه­ی ۹۲۰cm^−۱ و ۶۲۰cm^−۱ قرار گرفته است. ارتعاش کششی^[۲۳۰] پیوند Fe-O با پیک جذبی ناشی از ارتعاش خمشی پیوند Fe-OH-Zn، هم­پوشانی دارد. این هم­پوشانی نشان­دهنده واکنش یون روی و گونه­ های هیدرولیز شده ی آن با PFA به منظور تشکیل گونه­ های پلیمری روی-فریک است. پیک ناحیه­ی۱۱۲۰cm^−۱ مربوط به ارتعاش شبکه­ ای­کریستال^[۲۳۱] SO₄²⁻ و HSO₄⁻ در ZnOPFS است. همان طور که در شکل(۴-۱) نشان داده شده است، طیف FTIR در pH=3 نشان­دهنده پیوند پهن^[۲۳۲] OH و گروه ­های عاملی است. پیک­های شدیدتر برای (Fe–O) در ۱۱۳۱cm^−۱ و ۱۱۶۲cm^−۱ با افزایش pH، مشاهده می شود و بر تقویت قدرت پیوند Fe–O–H و افزایش تعداد پلیمرهای چندحلقه­ای^[۲۳۳] و آبکافتی دلالت دارد. با افزایش pH، شمار شدت پیک جذب در ۹۲۰–۱۱۶۲ cm^−۱ افزایش می­یابد. این امر نشان­دهنده افزایش تعداد پیوندهای Fe–OH–Zn و پلیمرهای چندحلقه­ای در نمونه­ ZnOPFS است. به عبارت دیگر، مقدار pH موجب افزایش میزان تجمع و پیوستگی ذرات شده و در نتیجه، تفاوت ساختار منعقدکننده­ها می ­تواند منجر به اختلاف شدت پیک جذب در اعداد موج ZnOPFSd در pH های متفاوت، شود.

 

 

•  

 

 

•  

 

 

 

 

 

 

 

•  

 

 

•  

 

 

•  

 

 

• الگوهای XRD و تحلیل TEM:

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل(۴-۲) نشان­دهنده طیفXRD مربوط به پودر ZnOPFSd است. همان گونه که شکل(۴-۲) نشان می­دهد، به کمک نرم­افزار PCPDFWIN واکنش­دهنده­های^[۲۳۴] بسیار کمی قابل تشخیص­اند. دلیل چنین حالتی می ­تواند وجود پیک­های ضعیف یا کم ZnSO₄ در ۲۴٫۵۲ = θ۲ و ۲۵٫۰۶ = θ۲ و نیز Na₂SiO₃·۹H₂O در ۲۳٫۱۴= θ۲ و ۳۰٫۴۵= θ۲ باشد. چنین پیشنهاد شده است که علت وجود این پیک­ها ممکن است، تشکیل ترکیبات جدیدی که جزء گروه ­های موجود نیستند و یا مواد جدیدی که هنوز فرمول استانداری ندارند، باشد.
اغلب پیک­های دارای شدت بالا در ناحیه­ی ۱۶٫۲۰ - ۱۹٫۲۲ - ۲۰٫۸۰ -۲۵٫۹۸ -۲۶٫۹۹ - ۳۴٫۰۳ = θ۲ روی می­ دهند و بیانگر آن است که ZnOPFS می­بایست ترکیب پلی کریستالی جدیدی از Fe، Zn و دیگر گونه­ های پلیمری باشد نه مخلوطی ساده از مواد اولیه.

شکل(۴-۲).طیف XRD از نمونه ZnOPFS (n=2.0 و pHاولیه =۲٫۰)
همان طور که در شکل(۴-۳) نشان داده شده است، بر اساس بررسی ریخت­شناسی ZnOPFS مشخص گردید که این ترکیب دارای ساختار شبکه­ ای متراکم^[۲۳۵] همراه با برخی مواد آبکافتی است که با مواد موجود در PFA متفاوتند، و با افزایش n در یک محدوده، میزان فشرده شدن ساختار شبکه­ ای افزایش می­یابد. جهت لخته سازی ذرات کلوییدی و تشکیل پل های تجمعی میان لخته ها، ساختارهای شبکه ای متراکم بسیار مطلوب تر از ساختارهای شاخه دار می باشند. با توجه به نتایج فوق­الذکر چنین می­توان گفت که ساختار ZnOPFS بشدت تحت تاثیر مقدار n، که موجب تشکیل آبکافت­های متفاوت و به همان نسبت تشکیل گونه­ های پلیمری می­ شود، قرار دارد. با این حال، اگر n>2.5 باشد، نمونه­های مایع ZnOPFS برای ته­نشین شدن به دوره­ کهنگی کوتاهی نیاز خواهند داشت. به طور کلی، نتایج حاصل از بررسی نمونه­های ZnOPFS به کمک روش­های FTIR، XRD و TEM نشان داد که pH و مقدار n تاثیر زیادی بر ساختار و مورفولوژی نمونه­ها دارند و از این رو، جهت تهیه­ ZnOPFS و بررسی عملکرد انعقادی آن می­بایست به این عوامل توجه داشت.
شکل(۴-۳).عکس TEM در ابعاد میکرو از ZnOPFS

 

 

•