پ۲۸۹۳۰
per
سنتز SrAl2O4 حاوی افزودنی دیسپروزیم و ایتریم به روش سل-ژل مورد استفاده در لعاب کاشی
یگانه ترابی ممقانی
مکانیک
۱۴۰۲
۸۵ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مواد گرایش سرامیک
۱۴۰۲/۰۴/۰۴
یکی از مهم¬ترین موضوعات که در رابطه با حفظ جان و تأمین ایمنی افراد درحوادث آتش سوزی و زلزله وجود دارد، بحث تخلیه اضطراری در ساختمان¬ها است که به طور معمول سرویس برق در مواقع اضطراری از بین می¬رود و فضای داخلی ساختمان تاریک می¬شود. بهترین راه¬حل جهت روشنایی اضطراری در ساختمان¬ها استفاده از کاشی¬های چندمنظوره با لعاب¬های فوتولومینسانس هست که بسته به جنس و کیفیت لعاب اعمال-شده، پس از جذب نور مرئی به مدت 10تا30 دقیقه، این کاشی¬ها می¬توانند بیش از 8 تا 12 ساعت در تاریکی بدرخشند و مسیر را برای خروج اضطراری نمایان کنند. روش¬های مختلفی ازجمله روش سل-ژل برای تولید پودر فوتولومینساس مورد استفاده در لعاب جهت دست-یابی به کاشی¬هایی با خاصیت فوتولومینسانس وجود دارد که این روش به¬دلیل دمای واکنش نسبتاً پایین، هموژنیتی و خلوص بالای محصولات و تولید پودرهای استوکیومتری با اندازه ذرات ریز روش مناسبی است.در پژوهش حاضر، در مرحله اول برای سنتز پودر SrAl2O4 به روش سل-ژل، تأثیر نسبت¬های وزنی مختلف مواد اولیه به یکدیگر(Al(NO3)3.9H2O، Sr(NO3)2) مورد بررسی قرار می گیرد و با مقایسه الگوهای پراش اشعه ایکس(XRD) نمونه بهینه انتخاب می شود. درادامه تأثیر پارامترهای دمای سنتز و pH محلول بررسی می شود که دمای سنتز ℃ 80 و 1≈pH به عنوان شرایط بهینه حین سنتز انتخاب می شوند. . برای تعیین دمای مناسب عملیات حرارتی، نمونه در دماهای 900، 1000، 1100، 1200، 1300 و℃ 1400 به مدت 2 ساعت در کوره عملیات حرارتی می شوند که دمای ℃ 1200 به علت تشکیل ترکیب SrAl2O4 تک¬فاز به عنوان دمای بهینه انتخاب می شود. سپس افزودنی¬های اکسید دیسپروزیم(Dy2O3) در نسبت¬های 5/0، 1، 5/1، 2، 4 و6 درصدوزنی و اکسید ایتریم (Y2O3) با نسبت¬های 25/0، 75/0 و 5/1 درصد وزنی به¬ترتیب به میزبان SrAl2O4 اضافه می شود. شدت نشر نمونه¬های سنتزشده با دستگاه اسپکتروفوتومتری فوتولومینسانس(PL) در طول موج nm 275 بررسی می شود که نمونه دارای 1 درصدوزنی اکسید دیسپروزیم و نمونه دارای Dy2O3 و Y2O3 با نسبت¬های وزنی 1و5/1 درصد به عنوان نمونه بهینه انتخاب می شوند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(FESEM) نمونه¬های سنتزشده آلاییده شده با افزودنی¬های Dy2O3 و Y2O3 نشان می دهد که ابعاد ذرات با اندازه کمتر از μm1 هستند. با انجام طیف¬سنجی پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (EDS) درصدوزنی عناصر ذرات میزبان آلومینات استرانسیوم و نمونه¬های بهینه دارای افزودنی تعیین می شود. طیف¬سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) پیوندهای بین عناصر تشکیل دهنده ذرات میزبان و نمونه¬های بهینه دارای افزودنی را نشان می دهد. در نهایت پودر سنتزشده حاوی مقادیر بهینه میزبان و افزودنی با نسبت¬های 10 و 30درصد به لعاب فریتی مرسوم مورداستفاده در صنعت کاشی تبریز اعمال می شود و میزان جذب نور آن ها توسط دستگاه طیف¬سنجی جذبی فرابنفش-مرئی (UV-Vis) بررسی می شود.
Abstract: One of the most important issues related to saving lives and ensuring the safety of people in the event of fire and earthquake is the issue of emergency evacuation in buildings, as usually the electricity service is lost in emergency situations and the interior of the building becomes dark. The best solution for emergency lighting in buildings is the use of multi-purpose tiles with photoluminescence glazes, which, depending on the type and quality of the applied glaze, after absorbing visible light for 10-30 minutes, these tiles can last for more than 8-12 hours. shine in the dark and show the way for emergency exit.There are different methods such as sol-gel method to produce photoluminescent powder used in glazing to obtain tiles with photoluminescent properties. Stoichiometric powders with microparticle sizes can be produced.In the present research, in the first step for the synthesis of SrAl2O4 powder by sol-gel method, the effect of different weight ratios of raw materials to each other Al(NO3)3.9H2O, Sr(NO3)2 was investigated and by comparing the diffraction patterns X-ray (XRD) optimal sample was selected. Next, the influence of synthesis temperature and solution pH parameters was investigated, and synthesis temperature of 80 ℃ and 1≈pH were selected as optimal conditions during synthesis. In order to determine the appropriate heat treatment temperature, the sample was heat treated in the oven at temperatures of 900, 1000, 1100, 1200, 1300 and 1400 ℃ for 2 hours, and 1200 ℃ temperature was chosen as the optimal temperature due to the formation of single-phase SrAl2O4 compound. Then additions of dysprosium oxide (Dy2O3) in proportions of 0.5, 1, 1.5, 2, 4 and 6% by weight and yttrium oxide (Y2O3) with proportions of 0.25, 0.75 and 1.5% by weight were added to The arrangement was added to the SrAl2O4 host. The emission intensity of the synthesized samples was checked with a photoluminescence (PL) spectrophotometer at a wavelength of 275 nm, and the sample with 1% by weight of dysprosium oxide and the sample with Dy2O3 and Y2O3 with weight ratios of 1.5% and 1% were selected as optimal samples. Scanning Electron Microscope (FESEM) images of the synthesized samples contaminated with Dy2O3 and Y2O3 additives show that the particle size is less than 1μm. By performing X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), the weight percentage of elements of strontium aluminate host particles and optimal samples with additives were determined. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed the bonds between the constituents of the host particles and the optimal samples with additives. Finally, the synthesized powder containing optimal amounts of host and additive with ratios of 10 and 30% was applied to the conventional ferritic glaze used in Tabriz tile industry, and their light absorption was checked by ultraviolet-visible absorption spectrometer (UV-Vis).
Synthesis of SrAl2O4 containing Dysprosium and Yttrium additives by sol-gel method used in tile glaze.
ترابی ممقانی،
یگانه
تهیه کننده
رضوانی،
خامنه اصل،
محمد
شهاب
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
