مقدمه ای بر سنتز مس در مقیاس نانو
*فروش نانوذرات سنتزی در جلاپردازن پرشیا*
در سالهای اخیر تکنولوژی به عنوان یک شریک اصلی در ظهور علوم نانو به توسعه روشهای جدید برای سنتز، مطالعات، آنالیز و اصلاح ذرات و ساختارهای نانویی کمتر از 100 nm متمرکز شده است.
مشخص شده است که خواص فیزیکی نانو ذرات فلزی، از بالک فلز و اتم های ساخته شده مشابه متفاوت است که علاقه زیادی را در کاربردهایی مانند خواص آنتی باکتریال و ترکیب آنها در داروها و منسوجات و به عنوان مثال فتوکاتالیز، هادیهای الکتریکی، سنسورهای بیو شیمیایی و ظرفیت اکسیداتیو، به منظور تغییر خواص سطحی مواد دیگر مانند رنگدانههای آرایشی ایجاد میکند.
تکنولوژی نانو فرصتهای گستردهای در زمینه علوم مواد و ترکیبات دیگر شاخهها مانند فتوشیمی و الکتروشیمی برای درک بستر خواص آن ایجاد کرده است. تنظیم آسان اندازه نانو مواد (<100 nm) اجازه استفاده از طیف گستردهای از مواد برایبهبود خواص آنها، مانند اندازه را میهد؛ بنابراین توزیع و خواص الکتریکی نوری و پتانسیل کاربردهای بیولوژیکی نیز اصلاح میشوند
نانوذرات مس به علت خواص ضدباکتریایی و فعالیت ضد قارچی علاوه بر خواص کاتالیزوری، اپتیکی و الکتریکی بر کاربردهای مرتبط با فرآیندهای سلامتی مورد توجه قرار گرفته است. نانو ذرات مس اغلب توسط پراکندگی پلیمرها و تبخیر حلال سنتز میشوند.
به منظور تولید ذرات کوچکتر نانو متری، برخی از روشها مانند استفاده از جداسازی اولتراسونه یا ارگانیک و استفاده از حلالها برای استخراج و انتشار پیشنهاد شده است. در سالهای اخیر، پیاده سازی سیستمهای مقرون به صرفه سازگار با محیط زیست برای سنتز نانو ذرات مس بدلیل بدست آمدن نانو ذرات اکسید فلزی یک چالش است. توسعه نانو ذرات مس برای فناوریهای آینده در حال رشد و توسعه است.
تکنیک های سنتز نانوذرات مس
توسعه مواد در مقیاس نانو در زمینه های مختلف افزایش یافته است. خواص این نانو مواد برای انقلاب تکنولوژی در سراسر جهان بسیار مهم است. که عمدتاً به روش های سنتز برای پتانسیل های کاربردهای مانند اثر ضد باکتری و ضد قارچی بستگی دارد.
بعضی از نانومواد شامل اکسیدهای فلزی، نمک های فلزی و هیدروکسید های فلزی مانند اکسید مس، اکسید روی، طلا، نقره، مس، مگنتیت و ماگمیت، تیتانیوم و آهن می شود. نانوذرات های پایه فلزی جایگزینی برای درمان های زیست پزشکی، عمدتاً در ساخت دستگاه های زیست پزشکی با پوشش های ضد میکروبی هستند. فعالیت ضد میکروبی بالای نانوذرات به اندازه ذرات بستگی دارد که اجازه سطح تماس بیشتر و تعامل مستقیم با غشاء میکروارگانیسم های بیماریزا می شود. همچنین نانوذرات به عنوان مواد دارو رسانی و عوامل یون و همچنین برای تصویربرداری تشخیصی استفاده می شود [19]. افزون بر این، افزایش استفاده نادرست از داروها مانند آنتی بیوتیک منجر به کشف زمینه پزشکی برای جایگزین های جدید بیوسید ها برای مبارزه با بیماری های عفونی شده است.
نانوذرات موادی با خواص متفاوت نسبت به فرم بالکشان هستند؛ این ویژگی ها باعث شده که نانوذرات در بسیاری از زمینه ها مانند الکترونیک (نانوسیم و نانوسنسور)، MRI ((دستگاه مغناطیسی)، دارو (داروی انعقادی)، لوازم آرایشی و بهداشتی (نانوپمپ ها) و طراحی کاتالیزوری و مواد(nanodavices) [19] کاربرد داشته باشد.
نانوذرات نقره و مس اغلب با فعالیت ضد میکروبی بالا گزارش شده است؛ این اجازه ترکیب آنها را در مواد مختلف از جمله تیتانیوم، پلیمر، و شیشه ها می دهد.
به طور کلی، روش های سنتز نانوذرات معمولا به دو دسته تقسیم می شوند: تکنیک های فیزیکی و شیمیایی [24]. روش فیزیکی شامل کاهش مواد جامد بالک به قطعات کوچکتر در دانه های بسیار خوب از طریق یک روند سنگ زنی، یا با استفاده از مواد اسیدی یا با استفاده از منابع انرژی است. فرآیند سنگ زنی بارزترین مثال روش های فیزیکی است، در حالی که آسیاب های بسیار کارآمد برای جداسازی ذرات اندازه نانومتری استفاده میشوند. با این وجود این سیستم قابل اعتمادی برای به دست آوردن نانوذرات فلزی نیست، زیرا به طور کلی، ذرات به دست آمده بزرگتر از 100 نانومتر هستند که نمیتوانند در سایز نانومتری محسوب شوند. ضعف دیگر این تکنیک انرژی بکارگیری شده برای سنگ زنی است که باید مداوم باشد و می تواند تغییرات پر انرژی را به تولید جامدات نشان دهد که باعث عدم تعادل قابل توجهی می شود که منجر به کاهش مقدار فعال سازی انرژی می شود [25]. در واقع، احتمالا این یکی از قدیمیترین روشها است، اما امروزه برای بدست آوردن نانوذرات مس با اندازه منظم و مورفولوژی تعریف شده استفاده نمی شود.
تکنیک های فیزیکی روش های غیرواقعی هستند (جدول 1)، مانند آنهایی که نیاز به خلاء یا پلاسما دارند، گاهی اوقات نانوذرات با کیفیت پایین را به دست می آورند. چند روش فیزیکی در طی یا پس از یک فرآیند شیمیایی گنجانیده شده است، برای مثال، فرسایش لیزری که نیاز به محلول کلوئیدی دارد که شانس اکسیداسیون روی سطح نانوذرات را در یک محفظه احتراق به منظور حذف یا استخراج اتم ها از سطح بالک از طریق انتشار پرتو لیزر به حداقل می رساند ؛ این روش به دلیل پیچیدگی تجهیزات و استفاده از انرژی بالا برای لیزر امکان پذیر نیست. [26]
تعداد پالسهایی که از پرتو لیزر و زمان عرضه استفاده می کند، پارامترهای مهم برای تعیین اندازه ذرات هستند. این پارامترها در محدوده ای از 6000 تا 10،000 پالس در دوره های 10 و 30 دقیقه است [25]. تجزیه ترکیبات فرار در داخل یک محفظه یا رآکتور برای رسوب اتم توسط اتم یا مولکول توسط مولکول برای تشکیل لایه ها روی یک سطح جامد در فشار زیر فشار اتمسفر [27] استفاده می شود. بر خلاف سایر تکنیک های فیزیکی، در تخلیه سیم پالسی (PWD)، یون ها بر روی بستر جامد با جریان الکتریکی پالس وارد می شوند [28، 29].
برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید.
