Synthesis, Characterization and Evaluation of δ-Al2O3 Nanoparticles Prepared by Chemical Method with Variation of pH

Abstract

Дослідження спрямоване на аналіз наночастинок, отриманих шляхом коригування значення pH в процесі синтезу співосадження за допомогою хлориду алюмінію. Підготовлені зразки кориговані рН за допомогою гідроксиду амонію. Зразки прожарюють при 650 °C, і значення pH синтезованих зразків становлять 8; 9; 9,5 (S1, S2, S3). Рентгенодифракційний (XRD) аналіз підготовлених зразків підтверджує їх ромбічну структуру. Середній розмір кристалів підготовлених зразків δ-Al2O3 становить 3,6; 2,7 та 2,8 нм для S1, S2 та S3 відповідно. Параметр решітки знаходиться в діапазоні від 0,559 до 0,563 нм для a, від 0,557 до 0,569 нм для b і від 2,375 до 2,379 нм для c, pH складає 8, 9 і 9,5 відповідно до XRD аналізу. Об'єм становить від 740 до 759 Å3, густина дислокацій (D) знаходиться в діапазоні від 2,020 до 3,353, механічні характеристики (деформація) входять до числа параметрів, що надаються. Графіки Вільямсона-Холла (W-H) та розмірно-деформаційні (SS) графіки детально досліджуються. Результати порівнюються, показуючи, що розмір кристала зразка знаходиться в діапазоні від 2,2 до 2,8 нм, а деформація приймає значення від 0,0193 до 0,0702 для графіків W-H, а для графіків SS розмір кристала зразка знаходиться в діапазоні від 0,97 до 1,35 нм, і деформація приймає значення в діапазоні від 0,314 до 0,409.

This research aims to analyze nanoparticles made by adjusting the pH value in the coprecipitation synthesis process with the help of aluminum chloride. The prepared samples are pH adjusted using ammonium hydroxide. The samples are calcined at 650 °C and the pH values of the synthesized samples are 8, 9, 9.5 (S1, S2, S3). X-ray diffraction (XRD) analysis of the prepared samples confirms their orthorhombic structure. The average crystal size of the prepared δ-Al2O3 samples is 3.650, 2.741 and 2.806 nm for S1, S2 and S3, respectively. The lattice parameter is in the range of 5.59 to 5.63 for a, 5.57 to 5.69 for b, and 23.75 to 23.79 for c, pH = 8, 9, and 9.5, respectively, according to XRD analysis. The volume is 740 to 759 Å3, dislocation density (D) is in the range from 2.020 to 3.353 and mechanical characteristics (strain) are among the parameters provided. The Williamson-Hall and size-strain plots are both examined extensively. The results are compared showing that the crystal size of the sample is in the range of 2.2 to 2.8 nm and the strain is between 0.0193 to 0.0702 as per the W-H plots, and for the SS plots, the crystal size is in the range of 0.97 to 1.35 nm and the strain is between 0.314 to 0.409.