ایلومینا کی شکل اور سائز کو کنٹرول کرنے کا انحصار تیاری کے دوران پیشگی، اضافی، رد عمل کے حالات (درجہ حرارت/پی ایچ/وقت) اور پوسٹ-پروسیسنگ کو قطعی طور پر کنٹرول کرنے پر ہے۔ مختلف طریقے نینو پارٹیکلز سے لے کر مائکرون- سائز کی چادروں، دائروں اور ریشوں تک کے متنوع ڈھانچے کی دشاتمک ترکیب حاصل کر سکتے ہیں۔
1. پیشگی انتخاب اور تیاری کا طریقہ بنیادی مورفولوجی کا تعین کرتا ہے۔
مختلف مصنوعی راستے ایلومینا کی ابتدائی نمو اور ساختی خصوصیات کا تعین کرتے ہیں:
بارش کا طریقہ: ایلومینیم نمکیات (مثلاً، ایلومینیم نائٹریٹ) کے تناسب (امونیا، امونیم بائی کاربونیٹ) اور فیڈنگ کی شرح کو کنٹرول کرکے، نیوکلیشن کی شرح کو کنٹرول کیا جاسکتا ہے، جس کے نتیجے میں یکساں سائز کے کروی یا قریب-کروی ذرات ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، تیز بارش چھوٹے ذرات کی تشکیل کو فروغ دیتی ہے، جب کہ آہستہ آہستہ ڈراپ وائز اضافہ کرسٹل کی ترقی کو فروغ دیتا ہے۔
سول-جیل کا طریقہ: ایلومینیم الکو آکسائیڈز (جیسے ایلومینیم آئسوپروپوکسائڈ) کے ہائیڈرولیسس اور گاڑھا ہونا، اعلی-پاکیزگی، الٹرا فائن، اور اچھی طرح سے-منتشر نینو-ایلومینا کو پی ایچ، سالوینٹ کی قسم اور درجہ حرارت کو ایڈجسٹ کرکے تیار کیا جا سکتا ہے۔ تیزابی حالات عام طور پر تیز نیوکلیشن کو روکتے ہیں، یکساں کروی ذرات کی تشکیل کے حق میں۔
ہائیڈرو تھرمل/سالووتھرمل طریقہ: ایک بند آٹوکلیو میں، ایک-جہتی یا دو-جہتی ڈھانچے جیسے نینوروڈس اور نانوشیٹس کا درست کنٹرول رد عمل کے درجہ حرارت (120–220 ڈگری)، ہولڈنگ ٹائم، اور منرلائزنگ ایجنٹ (NaOH) کو ایڈجسٹ کرکے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، انعقاد کے وقت کو بڑھانے سے کرسٹل کو مخصوص کرسٹل طیاروں کے ساتھ ترجیحی طور پر بڑھنے میں مدد ملتی ہے، سوئی-لائیک یا پلیٹ-جیسے ڈھانچے کی تشکیل۔
پگھلے ہوئے نمک کا طریقہ: کلورائڈ یا سلفیٹ نمکیات کو رد عمل کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، رد عمل 400-900 ڈگری پر کیا جاتا ہے۔ پگھلے ہوئے نمکیات نہ صرف رد عمل کی ایکٹیویشن انرجی کو کم کرتے ہیں بلکہ انیسوٹروپک کرسٹل کی نشوونما کو بھی مؤثر طریقے سے محدود کرتے ہیں۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ Zn²⁺ کو شامل کرنے سے ہیکساگونل پلیٹ-جیسے پروڈکٹس کو آمادہ کیا جا سکتا ہے، جبکہ Ti⁴⁺ موٹائی میں اضافہ کرتے ہوئے نمو کے رجحان کو تبدیل کر دیتا ہے۔
2. additives اور Surfactants کے ذریعے عین مطابق کنٹرول
کرسٹل گروتھ پروموٹرز: مناسب اضافہ ذرہ کی باقاعدگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، امونیم بائکاربونیٹ ورن کے نظام میں مخصوص نامیاتی اضافی اشیاء کو شامل کرنے سے 1–2 μm کے سائز اور ایک باقاعدہ شکل کے ساتھ ہیکساگونل ایلومینا کے ذرات مل سکتے ہیں، جس کی سطح تقریباً 2 m²/g ہے۔
سرفیکٹینٹس: CTAB، PEG، وغیرہ، مخصوص کرسٹل چہروں پر جذب کر سکتے ہیں، ان کی نشوونما کو روکتے ہیں اور اس طرح حتمی شکل کو کنٹرول کرتے ہیں۔ تیزابیت والے حالات میں سی ٹی اے بی اور پی ای جی کا استعمال زیادہ یکساں سائز کا، لیمیلر ایلومینا حاصل کر سکتا ہے۔ جبکہ SDBS ثانوی نیوکلیشن کا سبب بن سکتا ہے، جس سے مصنوعات کی پاکیزگی متاثر ہوتی ہے۔
تاک-بنانے والے ایجنٹس/تاک پھیلانے والے: نامیاتی مادے جیسے نشاستہ، پی ای جی، اور کاربن بلیک، کیلکسینیشن کے بعد، اپنے چھید کھو دیتے ہیں، کنٹرول کے قابل تاکنا ڈھانچے بناتے ہیں، جو کھوکھلی کروی یا غیر محفوظ مائکرو اسپیئرز کی تیاری کے لیے موزوں ہوتے ہیں، سطح کے مخصوص علاقے اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔
