پودر نانو اکسید آلومینیوم در صنایع مختلفی کاربرد دارد. یکی از روش هایی که برای تولید نانو پودرهای آلومینا استفاده می شود روش سنتزی می باشد با استفاده از این شیوه  تولید پودرنانو اکسید آلومینیوم به وسیله ی روش سل-ژل انجام می گیرد این روش تولیدی با استفاده از آلکوکسید انجام می گیرد. برای تهیه سل اکسید آلومینیوم از نیترات آلومینیوم نانو هیدرات ۵/۰ مولار به همراه محلول آبی ایزوپروپوکسید آلومینیوم کمک می گیرند.

در این فرایند از پایدار کننده های سورفکتانت نظیر سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS) استفاده می کنند. در ادامه قصد داریم به بررسی این روش بپردازیم.

تولید پودر نانو اکسید آلومینیوم به روش سنتزی

یکی از شیوه های تولید پودر نانو اکسید آلومینیوم استفاده از روش سنتز برای تولید آلومینای خالص است. مهم ترین ویژگی این روش تمرکز آن بر روی درصد خلوص و مورفولوژی پودر می باشد. نانو پودرهایی که از روش سنتزی به دست می آیند در حقیقت از آلومینای پالایش شده ای به دست می آیند که از استخراج بوکسیت به دست آمده اند. این ماده با استفاده از فرایند بایر تولید شده است. در ادامه این روند تولید با یک فرایند جدید به نام فرایند هال –هرت آشنا می شویم که جهت الکترولیز آلومینا به کار می رود. پودرهای نانو آلومینا معمولا با استفاده از روش های سنتزی تولید می شوند. متداول ترین شکل پودر نانو اکسید آلومینیوم نوع آلفا آلومینا ی آن می باشد.

ویژگی های پودر نانو اکسید آلومینیوم

پودر نانو اکسید آلومینیوم به علت خواص تقویت شده ای که دارد و بهینه سازی آن در ساختار اکسید آلومینیوم موجب شده است که در صنایع و پژوهش های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. روند تولید نانو ذرات آلومینا معمولا با قطر کمتر از 100 نانو متر انجام می گیرد. کاهش سایز نانو پودرها باعث می شود که سطح تاثیر آن ها افزایش پیدا کند. همین امر موجب می شود که این نانو ذرات ها به عنوان یک متریال مناسب برای انجام واکنش های شیمیایی در بسترهای مختلف باشد.

مهم ترین ویژگی که می توانید برای پودر نانو اکسید آلومینیوم نام برد، قابلیت های استحکام و پایداری بالا همچنین بهینه بودن هدایت حرارتی و الکتریکی آن می باشد. نانو پودرهای آلومینا به عنوان یک گزینه ی ایده آل برای ساخت کاتالیزورهایی می باشد که در صنایع نیروگاهی، پتروشیمی، تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند، شناخته می شود.

پژوهش های ساختاری پودرهای آلومینا در مقیاس نانو بیانگر این امر است که ذرات اکسید آلومینا به شکل کروی هستند. اما افراد در ظاهر آن ها را به صورت پودری شکل می بینند. نانو پودر آلومینا می تواند باعث ناراحتی های تنفسی و تحریک چشم ها گردد. علی رغم استفاده ی زیاد از این نانوذرات ها باید در هنگام استفاده از آن ها اقدامات ایمنی شیمیایی رعایت شوند.

مهم ترین کاربردهای پودر نانو اکسید آلومینیوم

• استفاده از آن ها برای ساخت مدارهای هماهنگ و یکپارچه
• کاربرد آن ها برای تولید لامپ های سدیم فشار قوی و سرامیک های شفاف
• استفاده از آن ها در متریال رزین ها، فلورسانس و کامپوزیت ها
• کاربرد در صنایع هواپیما سازی و هوا و فضا
• کاربرد در مواد پر کننده ی آرایشی

بررسی روش های تولید پودر نانو اکسید آلومینیوم

پودرنانو اکسید آلومینیوم را در صنایع مختلفی به کار می گیرند که استفاده از آن بسیار حائز اهمیت بوده و محبوبیت زیادی دارد. یکی از پرکاربردترین استفاده های این نانو پودرها به کارگیری آن ها در صنعت تصفیه آب و مواد آرایشی می باشد. تولید این نانو پودرها به شیوه ی سل-ژل ، مکانیزم های تبخیر و روش تولید بالا و پایین می باشد. از این پودرها برای ساخت نانو کامپوزیت ها نیز بهره می گیرند.

یکی از مهم ترین شیوه های تولید نانو پودرهای آلومینا استفاده از روش سل ژل است که به وسیله ی آلکوکسید ها انجام می گیرد. در این شیوه برای تهیه ی سل آلومینا از نیترات آلومینیوم نانو هیدرات ۵/۰ مولار و محلول آبی ایزوپروپوکسید آلومینیوم استفاده می کنند.

در روش سل –ژل از پایدار کننده های سورفکتانت نظیر SDBS یا سدیم دودسیل بنزن سولفونات استفاده می کنند. محلولی را که ایجاد می شود را در دمای 60 درجه سانتی گراد به هم می زنند برای اینکه از مورفولوژی و سایز ذرات اطمینان حاصل کنند آن را تحت فرایند مختلفی قرار می دهند که شامل

• آنالیز وزن سنجی حرارتی یا TGA
• الگو تفرق اشعه ایکس (X-ray Diffraction)
• میکروسکوپ الکترونی انتقالی یا TEM
• میکروسکوپ الکترونی پویشی یا SEM
• کالریمتری پویشی تفاضلی (DSC) قرار می دهند.

فراموش نکنید که زمان به هم زدن متریال اولیه برای تولید نانوپودر اکسید آلومینیوم بر روی سایز و اندازه ی ذرات نانو پودرها و تجمع آن ها در کنار یکدیگر تاثیر زیادی دارد. نانوذرات آلومینا به عنوان یکی از رایج ترین متریال های سرامیکی هستند که به عنوان کاتالیست شناخته می شوند که از آن به عنوان یک متریال پوشش دهنده ی مناسب برای سطوح مختلف استفاده می کنند.