Naslov
Hidrotermalna sinteza i karakterizacija nanočestica cerijeva (IV) oksida
(Hydrothermal synthesis of doped CeO2 nanoparticles)

Autori
Guliš, Martina

Izvornik
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, rektorova nagrada

Godina
2016

Ključne riječi
hidrotermalna sinteza ; nanočestice cerijeva (IV) oksida ; specifična površina ; Taguchi eksperimentalni dizajn
(Hydrothermal synthesis ; ceria nanoparticles, specific surface, Taguchi experimental design)

Sažetak
Provedena je serija hidrotermalnih sinteza nanočestica cerijeva (IV) oksida, CeO2, pri čemu je za procjenu relativne važnosti parametara koji utječu na specifičnu površinu i na ostala svojstva CeO2 korišten Taguchi eksperimentalni dizajn. Pripravljene CeO2 nanočestice karakterizirane su različitim tehnikama uključujući rendgensku difrakciju (XRD), adsorpcijsko-desorpcijske izoterme, infracrvenu spektrometriju s Fourierovim transformacijama signala (FTIR), termogravimetrijsku analizu (TGA) i pretražnu elektronsku mikroskopiju (SEM). Optimalni uvjeti za dobivanje čestica s većom specifičnom površinom izračunati su korištenjem Taguchi modela s izvedbenom značajkom „više je bolje“. Utvrđeno je kako niža razina temperature hidrotermalne sinteze ima najveći utjecaj na dobivanje čestica s većom specifičnom površinom. Kao rezultat dobiven je mezoporozni nanokristalinični CeO2 specifične površine 226 m2g-1 što je do sada najveća specifična površina nanočestica CeO2 dobivenih hidrotermalnom sintezom ikada. Dobiveni su vrlo fini kristaliti, veličine 5.9 nm te je pokazano kako je njihova veličina obrnuto proporcionalna sa veličinom specifične površine ; što su manje veličine kristalita to je njihova specifična površina veća. Razlog važnosti temperature kao parametra koji najviše utječe na specifičnu površinu je njen utjecaj na difuzijski koeficijent. Mali difuzijski koeficijent favorizira nukleaciju, dok se njegovim povećavanjem favorizira rast kristala i formiranje jednodimenzionalnih struktura (nanoštapića). Utvrđeno je kako prisutnost 1D struktura u uzorku izaziva manju specifičnu površinu. Izabrani uzorci bili su testirani kao katalizatori za oksidaciju čađe te se ispostavilo kako je morfologija uzorka odlučujući faktor za katalitičku aktivnost.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti

Napomena
Mentor: Stanislav Kurajica

POVEZANOST RADA