Synthesis and Properties of Nano Scale MgO powders via Flame Spray Pyrolysis for Graphen Production as a Catalyzor Material

Year 2014, Volume: 14 Issue: 3, 461 - 465, 01.12.2014

Serdar Yıldırım Metin Yurdaşkal Berkan Öztürk Turan Batar Erdal Çelik

Abstract

Oxide nanomaterials have a wide range of applications including as catalysts and starting materials for preparing advanced structural ceramics. MgO is highly insulating crystalline solid with NaCl crystal structure with excellent properties such as chemical inertness, electrical insulation, optical transparency, high temperature stability, high thermal conductivity, and secondary electron emission. In this study, nano scale MgO powders were synthesized via flame spray pyrolysis (FSP) technique for graphen production as catalyzor materials. The produced powders were post-annealed to obtain crystalline structure at 500oC for 120 minutes in air. The phase structure was analyzed by x-ray diffractometer (XRD). The morphology and accurate size of the primary particles were further investigated by scanning electron microscope (SEM). Particle size was determined using particle size analyzer (PSA). As a result of the analysis, it was determined that particles size is 60 nm and the phase structure is MgO (periclase). © Afyon Kocatepe Üniversitesi

Keywords

Nano scale MgO powders; Flame spray pyrolysis

Bir Katalizör Malzeme Olarak Grafen Üretimi İçin Alev Sprey Piroliz Yöntemiyle Nanoboyutlu MgO Tozlarının Sentezi ve Özellikleri

Abstract

Oksit nanomalzemeler gelişmiş yapısal seramiklerin hazırlanması için katalizör ve başlangıç malzemeleri dahil olmak üzere geniş bir uygulama alanına sahiptir. MgO kimyasal olarak inert, elektrik yalıtımı, optik şeffaflık, yüksek sıcaklık kararlılığı, yüksek termal iletkenlik ve ikincil elektron emisyonu gibi mükemmel özelliklere sahip olmakla birlikte NaCl kristal yapısı ile son derece yalıtkan kristalin malzemedir. Bu çalışmada, katalizör malzeme olarak grafen üretiminde kullanılmak üzere nanoboyutlu MgO tozu alev sprey piroliz (ASP) tekniği ile sentezlenmiştir. Üretilen tozlara havada 120 dakika 500oC’de kristalin yapısını elde etmek için tavlama yapılmıştır. Faz yapısı x-ışınları difraktometresi (XRD) ile birincil partiküllerin morfolojisi ve boyutu taramalı elektron mikroskobunda (SEM) ile incelenmiştir. Partikül büyüklüğü, partikül boyutu analizi (PSA) kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonucunda, partiküllerin ortalama boyutu 60 nm ve MgO (periklas) faz yapısında olduğu saptanmıştır

Keywords

Nanoboyutlu MgO, Alev sprey piroliz

References

• Itatani, K., Yasuda, R., Howell, F.S., Kishioka, A., Effect of starting particle size on hot-pressing of magnesium oxide powder prepared by vapour-phase oxidation process., (1997)
• Kirk, R.E., Othmer, D.F., Grayson, M., Eckroth Kirk- Othmer, D. Encyclopaedia of chemical technology, vol. 14, John Wiley and Sons, 1981.
• Liang, S.H.C. and Gay, I.D., J. Catal., (1986). 101, 293- 295.
• Maedler, L., Kammler, H.K., Mueller, R., Pratsinis, S.E., (2002). Controlled synthesis of nanostructured particles by flame spray pyrolysis. J. Aerosol. Sci., 33, 369-389.
• Noraziahwati, I., Synthesis and characterizatıon of MgO nanopowders by sol-gel method incorporated reflux approach, (2010).
• Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V., Yiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S.V., Grigorieva, I.V., Firsov A. A. (2004). "Nomenclature and terminology of graphite intercalationcompounds. Science, 306, 666.
• Venkateswara Rao, K. and Sunandana, C. S., Structure and microstructure of combustion synthesized MgO nanoparticles and nanocrystalline MgO thin films synthesized by solution growth route, (2007).
• Zhang, Y., Tan, Y. W., Stormer, H. L., and Kim, P. (2005). "Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene. Nature, 438, 201–204. İnternetKaynakları
• 1-http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/ laureates/2010/advanced.html, 2010
• 2-http://tr.wikipedia.org/wiki/Grafen, (11.09.2012)