Abstract

تم في هذا البحث تحضير كل من السيلكا والسيلكون بالمقاس النانوي بالاستفادة من النفايات الزجاجية، نظراً للمجال الواسع من التطبيقات الصناعية التي تغطيها هذه المواد وخاصةً في مجال الالكترونيات وأنظمة توليد الطاقة النظيفة. شملت عملية التحضير عدة مراحل متسلسلة بدأت بجمع عينات من الزجاج المكسر ومعالجتها فيزيائياً (طحن, فرز بحسب الاحجام الحبيبية)، مزج الزجاج المطحون مع NaOH بنسب (1:1), (2:1) (3:1)، ثم المعالجة حرارياً في فرن مخبري عند درجات حرارة مختلفة (1000-900-800)°م، ثم تمت 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 تَشكّل أنابيب نانوية من السيلكا وكانت قيمة خشونة السطحRa  تساوي 78 نانومتراً. كما تم تحضير السيليكون النانوي من السيليكا بمزجها مع بودرة المغنيزيوم بنسبة (1:2)(SiO2:Mg): ثم المعالجة عند درجات حرارة مختلفة (900-800-750-700)°م لمدة ساعتين، تليها معالجة بـ HCl الممدد ثم بمحلول HF تركيزه 5% للتخلص من المركبات الثانوية المرافقة والحصول على السيلكون بمردود 90% لدى المعالجة عند 800°م، وهو ما يتفق مع الدراسات السابقة، حيث أن المعالجة لدرجة حرارة أعلى من الدرجة 800°م تسبب تشكل زيادة من النواتج والمركبات الثانوية. وأثبتت التحاليل بتقنية XRD و AFM تشكل بنية نانوية من السيليكون وكانت خشونة السطح Ra تساوي 286 نانومتراً. بالمقارنة مع الدراسات السابقة، فقد قدم البحث طريقة واعدة منخفضة التكلفة مرتفعة المردود باستخدام مخلف صناعي هو الزجاج المكسر، وضاهت نقاوة المركبات التي تم الحصول عليها تلك المحضرة بالتقنيات الأخرى الأكثر تكلفةً وصعوبةً.