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Phase Transition of SiO <sub/>2</sub> Nanoparticles Prepared from Natural Sand: The Calcination Temperature Effect

DOI:10.1088/1742-6596/1093/1/012025 期刊:Journal of Physics: Conference Series 出版年份:2018 更新时间:2025-09-11 14:15:04
摘要: In this paper, we systematically report the synthesis of nano silica powder from natural silica sand by a continuous process. Extraction of sodium silicate from silica sand was through a hydrothermal process, then sodium silicate was ready to be used as a precursor in the form of silicate slurry by coprecipitation process. The silicate slurry of SiO2.XH2O was then dried in a furnace at 150 °C for 4 hours until obtaining a pure white SiO2 powder. At a calcination temperature of 900 °C, the sample was then tested by XRD to analyze the transformation of the crystal phase of SiO2 nanoparticles. Identification of functional group absorption was undertaken by FTIR test, and the particle grain microstructure was analyzed by SEM. At calcination temperature of 900 °C, the SiO2 silica nanoparticles experienced a change of phase from amorphous to crystal or amorphous-cristobalite phase; a shift in stiffness for positions of functional group absorption of Si-O stretching or LO functional groups, Si-O stretching or TO, Si-O-Si bending and Si-O-Si rocking and OH-functional groups occurred; the growth of particle grains happened with a spherical and oval trend, with a larger size. SiO2 nanoparticles were successfully synthesized by a continuous method and 900 °C calcination temperature had a significant effect on structural phase changes, the formation of siloxane functional groups, silanol, and grain growth on SiO2 nanoparticles.
作者: Munasir,Zainul Arifin Imam Supardi,Mashadi,Zumrotun Nisa,Diah Hari Kusumawati,Nugrahani Primary Putri,Ahmad Taufiq,Sunaryono,Nurul Hidayat,Darminto
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Investigating the effect of calcination temperature on the phase transition of SiO2 nanoparticles synthesized from natural sand.

The continuous method successfully synthesized SiO2 nanoparticles from natural sand, with calcination at 900 °C significantly affecting the structural phase changes, functional group formation, and grain growth. The phase transition from amorphous to crystalline was observed, along with changes in functional group absorption and particle morphology.

The study focuses on the effect of calcination temperature up to 900 °C on phase transition and does not explore higher temperatures or other variables that might influence the properties of SiO2 nanoparticles.

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