فرایند پچینی

مقدمه[ویرایش]

فرایند پچینی (به انگلیسی Pechini) یک فرایند سل-ژل با استفاده از مخلوط مایع است که به نام مخترع آمریکایی آن، Maggio Pechini نام گذاری شده‌است. یک محلول آبی از اکسیدها یا نمک‌های مناسب با یک اسید آلفا-هیدروکسی کربوکسیلیک مانند اسید سیتریک مخلوط می‌شود. کلوخه یا تشکیل ترکیبات پیچیده حلقه ای شکل در اطراف کاتیونهای فلزی در محلول صورت می‌گیرد. سپس یک الکل پلی هیدروکسی اضافه می‌شود و مایع تا ۱۵۰–۲۵۰ درجه سانتی گراد (۳۰۰–۴۸۰ درجه فارنهایت) گرم می‌شود تا کلوخه‌ها بتوانند پلیمری شوند یا شبکه‌های بزرگ و با پیوند زیاد تشکیل دهند.^[۱]از آنجا که با گرم شدن آب اضافی از بین می‌رود، یک رزین جامد پلیمری حاصل می‌شود. سرانجام، در دمای بالاتر از ۵۰۰–۹۰۰ درجه سانتیگراد (۹۳۰–۱۶۵۰ درجه فارنهایت)، رزین تجزیه یا سوخته می‌شود و در نهایت یک اکسید مخلوط بدست می‌آید. اندازه ذرات بسیار کوچک است، به‌طور معمول ۲۰ تا ۵۰ نانومتر (اگرچه تجمع این ذرات در خوشه‌های بزرگتر وجود دارد)، و مخلوط سازی خوبی در مقیاس اتمی صورت می‌گیرد.^[۲]

روش پچینی[ویرایش]

در سال ۱۹۶۷ به عنوان تکنیک رسوب فیلم‌های دی الکتریک تیتانات و نیوبات عناصر سرب و قلیایی خاکی در تولید خازنها پیشنهاد شد. بعداً، این فرایند برای سنتز آزمایشگاهی مواد چند جزئی پراکنده ریز در مواد اکسیدی استفاده شد.^[۳]^[۴] این روش برای سنتز بیش از ۱۰۰ اکسید فلز مخلوط از جمله منگانیت لانتانیم برای سلولهای سوختی اکسید جامد و BaTiO₃ استفاده شده‌است (لسینگ 1989).^[۵] بر خلاف فرایند سل-ژل که در آن آلک اکسید فلز در واکنش‌های تشکیل ژل شرکت می‌کند، این فرایند بر اساس واکنش ژل سازی بین الکل و اسید مورد استفاده به عنوان حلال است. یک رزین پلیمری با توزیع خوبی از کاتیون‌ها بدست می‌آید که هنگام تکلیس اکسید را تولید می‌کند. استفاده از پلی اکریلیک اسید با عملکرد بالاتر منجر به رزینهای با پیوند زیاد می‌شود که حاوی توزیع یکنواخت تری از کاتیونهای واکنش دهنده است. ساختار ژل بسته به نسبت اسید به الکل متفاوت است. برای بدست آوردن مواد ریزدانه با مقدار کربن کم، مقدار کم ماده آلی ترجیح داده می‌شود تا زمان و دما را کاهش دهد.^[۶]^[۷]

منابع[ویرایش]

↑ Xinyu Lu; Tom S. Pine; Daniel R. Mumm; Jacob Brouwer (2007). "Modified Pechini synthesis and characterization of Y-doped strontium titanate perovskite". Solid State Ionics Forum. 178 (20): 1195–1199. doi:10.1016/j.ssi.2007.05.018.
↑ Thomas O. Mason (2016). "Encyclopedia Britannica". Advanced ceramics.
↑ "Pechini method" (به انگلیسی).
↑ A.M.Huízar-Félix; T.Hernández; S.de la Parra; J.Ibarra; B.Kharisov (2012). "Sol–gel based Pechini method synthesis and characterization of Sm1 − xCaxFeO3 perovskite 0.1 ≤ x ≤ 0.5". Powder Technology. 229: 290–293. doi:10.1016/j.powtec.2012.06.057. ISSN 0032-5910.
↑ Leonardo Pacheco Wendler; Kethlinn Ramos; Adriana Scoton Antonio Chinelatto; Adilson Luiz Chinelatto (2014). "Peroviskites Synthesis to SOFC Anodes". Materials Science Forum. 805: 498–503.
↑ P.N.Kumta, Encyclopedia of Materials: Science and Technology (Second Edition), 6588.
↑ Aluska do Nascimento Simões Braga; Rosiane Maria da Costa Farias; Danubia Lisbôa Costa; Gelmires Araújo Neves; Hélio de Lucena Lira; Romualdo Rodrigues Menezes (2012). "Synthesis of Mullite by the Pechini Method". Materials Science Forum. 820: 107–112.

[1] Xinyu Lu; Tom S. Pine; Daniel R. Mumm; Jacob Brouwer (2007). "Modified Pechini synthesis and characterization of Y-doped strontium titanate perovskite". Solid State Ionics Forum. 178 (20): 1195–1199. doi:10.1016/j.ssi.2007.05.018.

[2] Thomas O. Mason (2016). "Encyclopedia Britannica". Advanced ceramics.

[3] "Pechini method" (به انگلیسی).

[4] A.M.Huízar-Félix; T.Hernández; S.de la Parra; J.Ibarra; B.Kharisov (2012). "Sol–gel based Pechini method synthesis and characterization of Sm1 − xCaxFeO3 perovskite 0.1 ≤ x ≤ 0.5". Powder Technology. 229: 290–293. doi:10.1016/j.powtec.2012.06.057. ISSN 0032-5910.

[5] Leonardo Pacheco Wendler; Kethlinn Ramos; Adriana Scoton Antonio Chinelatto; Adilson Luiz Chinelatto (2014). "Peroviskites Synthesis to SOFC Anodes". Materials Science Forum. 805: 498–503.

[6] P.N.Kumta, Encyclopedia of Materials: Science and Technology (Second Edition), 6588.

[7] Aluska do Nascimento Simões Braga; Rosiane Maria da Costa Farias; Danubia Lisbôa Costa; Gelmires Araújo Neves; Hélio de Lucena Lira; Romualdo Rodrigues Menezes (2012). "Synthesis of Mullite by the Pechini Method". Materials Science Forum. 820: 107–112.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]