المجلة العلمية لجامعة الملك فيصل
العلوم الأساسية والتطبيقية
المجلة العلمية لجامعة الملك فيصل / العلوم الأساسية والتطبيقية
تحضير السيلكا النانوية والسيلكون النانوي من النفايات الزجاجية
(عبدالرزاق علي حمال)
الملخص
تم في هذا البحث تحضير كل من السيلكا والسيلكون بالحجم النانوي بالاستفادة من النفايات الزجاجية, شملت عملية التحضير عدة مراحل متسلسلة بدأت بجمع عينات من الزجاج المكسر ومعالجتها فيزيائياً (طحن, فرز حبيبي), مزج الزجاج المطحون مع NaOH بالنسب الآتية (1:1), (2:1) (3:1)، ثم أجريت معالجة حرارية ضمن فرن حرارياً في فرن مخبري عند درجات حرارة مختلفة (1000-900-800)°م, ثم تم معالجة العينة بمحلول HCl الممدد بنسبة 1:1 مع التسخين للدرجة 60 °م لعزل السيلكا، ثم معالجتها عند الدرجة 900°م لمدة 30 دقيقة لتشكيل بنى نانوية من SiO2 بمردود 68%, ونقاوة تصل إلى 99.5%, تم توصيف السيلكا الناتجة (SiO2) بتقنية XRD و AFM حيث بينت نتائج الصور ثنائية وثلاثية الأبعاد الملتقطة بواسطة AFM تشكل أنابيب نانوية من السيلكا وكانت قيمة خشونة السطحRa تساوي 78 نانومتر. كما تم تحضير السيليكون النانوي من السيليكا بمزجها مع المغنيزيوم بنسبة (1:2)(SiO2:Mg): ثم المعالجة عند درجات حرارة مختلفة (900-800-750-700)°م لمدة ساعتين, تليها معالجة بـ HCl ثم بمحلول HF تركيزه 5% للتخلص من المركبات الثانوية والحصول على السيلكون بمردود 90% لدى المعالجة عند 800°م وهو ما يتفق مع الدراسات السابقة حيث إن المعالجة لدرجة حرارة أعلى من الدرجة 800°م يسبب تشكل زيادة من النواتج والمركبات الثانوية, وأثبتت التحاليل بتقنية XRD, AFM تشكل بنية نانوية من السيليكون وكانت خشونة السطح Ra تساوي 286 نانومتر.
الكلمات المفتاحية
الارجاع المغنيزي، الزجاج، السيليكا، السيليكون، تقنية النانو، نفايات صناعية
المراجع
متوفر باللغة الإنجليزية فقط