Μελέτη συστημάτων για σχηματισμό ζιρκονίας (ZrO2) - Στυλιανού, Αντρέας (My University, 2025)
Η παρούσα εργασία στοχεύει στην σύνθεση κεραμικών του τύπου ζιρκονία (ZrO2), χρησιμοποιώντας τεχνικές υγρής χημείας όπως η υδροθερμική μέθοδος. Ως πρόδρομη ένωση χρησιμοποιήθηκε το ZrOCl2 . 8H2O, ενώ σε κάθε σύνθεση προστέθηκαν διαφορετικές οργανικές ενώσεις που έδρασαν ως επιφανειοδραστικά με διαφορετικά φορτία. Συγκεκριμένα στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν και μελετήθηκα το κατιονικό επιφανειοδραστικό C16TAB – CTAB (θετικά φορτισμένη οργανική ένωση), το ανιονικό επιφανειοδραστικό SDS (αρνητικά φορτισμένη οργανική ένωση) και το μη ιονικό επιφανειοδραστικό PEG-4000 (ουδέτερη πολυμερική ένωση). Η παρασκευή πραγματοποιήθηκε με διάλυση των πρώτων υλών σε υπερκάθαρο νερό, ανάδευση με μαγνητικό αναδευτήρα, ρύθμιση του pH με την προσθήκη διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) ή υδατικού διαλύματος αμμωνίας (NH4OH), και υδροθερμική επεξεργασία σε αντιδραστήρα τεφλόν (PTFE) στους 100°C για τέσσερεις ημέρες. Το τελικό προϊόν διηθήθηκε μέσω χάρτινου φίλτρου, ξηράθηκε στους 100 οC και υποβλήθηκε σε θερμική κατεργασία στους 600 oC για την κρυσταλλική σταθεροποίηση του εκάστοτε υλικού. Τα επιφανειδραστικά (CTAB, SDS και PEG-4000) χαρακτηρίστηκαν με φασματοσκοπία υπέρυθρου (FT-IR spectroscopy) για την ανίχνευση λειτουργικών ομάδων, ενώ όλα τα δείγματα που σχηματίστηκαν χαρακτηρίστηκαν με περίθλαση ακτίνων-Χ (XRD) (δείγμα σκόνης) για τον προσδιορισμό της κρυσταλλικής δομής, καθώς και με μικροσκοπία SEM για τη μελέτη της μορφολογίας και την ανίχνευση των στοιχειών.
Keywords: εξίσωση Scherrer; XRD; ζιρκονία; υδροθερμική σύνθεση; Scherrer equation; XRD; zirconia; hydrothermal synthesis