نانو مواد متخلخل

نانو مواد متخلخل برحسب اندازه حفرات شان به سه دسته تقسیم می شوند. این نانوساختارها کاربرد وسیعی در صنعت یافته اند؛ خصوصا هرجا که به جذب بالا نیاز باشد. سطح ویژهی بالا، گزینش پذیری شکل و اندازه از مهمترین ویژگیهای این مواد است. پیشرفت این مواد در آینده وابسته به ساخت مواد نانو متخلخل مهندسیشده و کنترلشده برای کاربردهای موردنظر است. زئولیت ها، کربن و سیلیکای نانومتخلخل، از مهمترین ساختارهای نانومتخلخل هستند.
تعداد کلمات 1200 زمان مطالعه6 دقیقه

نانوساختارهای متخلخل
مواد نانومتخلخل دارای حفرههایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آنها را فضای خالی تشکیل میدهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی (Permeability) زیاد، گزینش پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگیهای مهم آنها هست. با توجه به ویژگیهای ساختاری، این مواد بهعنوان تبادلگر یونی (Ion Exchanger)، جداکننده (Separator)، کاتالیزور، حس گر، غشا (Membrane) و مواد عایق استفاده میشوند. و به سبب کاربردهای فراوان، روزبهروز نقش آنها در نانوفناوری پررنگتر شده است. مواد متخلخل با توجه قطر حفرات به سه دسته میکرو متخلخل( اندازه حفره بزرگتر از دو نانومتر) ماکرو متخلخل( اندازه حفره بین 2تا50 نانومتر) و مزو متخلخل(اندازه حفره کمتر از دو نانومتر) طبقهبندی میشوند. اکسیدهای نانومتخلخل فلزات مانند تیتانیم دیاکسید ، روی اکسید، آلومینا و منیزیم اکسید فعالیت بیشتری از حالت معمولی خود دارند. نانوذرات اکسید فلزی، با سطح ویژه و نقصهای ساختاری بالا، قابلیت و ویژگیهای بسیاری دارند. برای مثال، به نانوذرات متخلخل فلزی منیزیم اکسید میتوان اشاره کرد.[2] از دیگر ساختارهای متخلخل غشاهای نانوحفره زئولیتی هستند که از آنها برای تخلیص دی متیل آمین می توان استفاده کرد. همین طور از این نانو غشاها در تصفیه آب و فاضلاب ، صنعت نفت و پتروشیمی نیز می توان استفاده نمود.[3]
تعریف تخلخل
کاربردهای ساختارهای متخلخل
سیلیکای متخلخل
پیشرفت این مواد در آینده وابسته به ساخت مواد نانو متخلخل مهندسیشده و کنترلشده برای کاربردهای موردنظر است.
منیزیم دی اکسید
دیاکسید تیتانیوم
افزون بر روشهای سل- ژل اصلاحشده مانند قالبسازی با بسپار،اصلاح سطح ژلهای مرطوب به کمک مواد آلی]3-١ ،]روش نوینی نیز برای سنتز نانو ذرات متخلخل بر مبنای فرایند متورم سازی قالبهای بسپاری، از روشهای سنتز این نانو ساختارهای متخلخل به شمار میآیند.[9] واضح است که با افزایش تخلخل، سطح مخصوص افزایش مییابد و فعالیت فوتوکاتالیست با افزایش سطحی که این عمل را انجام میدهد، بیشتر میشود.[10]
پی نوشت
[1] سنتز نانو-ماکرو ساختار منیزیم اکسید به روش آسان بدون استفاده از ماده فعال در سطح و بررسی کاربرد آن در رهایش داروی نیفدیپین،ص29.
[2] سنتز نانو-ماکرو ساختار منیزیم اکسید به روش آسان بدون استفاده از ماده فعال در سطح و بررسی کاربرد آن در رهایش داروی نیفدیپین،ص30.
[3] «ساخت آزمایشگاهی غشاهای نانو حفره زئولیتی»، فضای نانو،شماره19،ص44.
[4] http://edu.nano.ir/paper/63
[5] http://edu.nano.ir/paper/64
[6] سنتز ذرات میان متخلخل جدید سیلیکای SPB1 و SPB1,2 و بررسی ریزساختار و خواص فیزیکی آنها،محمد علی سمسارزاده،میلاد فردی،ص163
[7] ماهنامه فناوری نانو،آذر ماه 92،شماره9،ص8
[8] سنتز نانو-ماکرو ساختار منیزیم اکسید به روش آسان بدون استفاده از ماده فعال در سطح و بررسی کاربرد آن در رهایش داروی نیفدیپین،ص30.
[9] مروری بر روشهای سنتز و مشخصهیابی نانو ذرات تیتانیم اکسید متخلخل،48-49
[10] مروری بر روشهای سنتز و مشخصهیابی نانو ذرات تیتانیم اکسید متخلخل،)ص50.
منابع
سنتز ذرات میان متخلخل جدید سیلیکای SPB1 و SPB1,2 و بررسی ریزساختار و خواص فیزیکی آنها،محمدعلی سمسارزاده،میلاد فردی، مجله علوم و تکنولوژی پلیمر، سال بیست و هفتم، شماره 2، صفحه 171-161 ،1393.
سنتز نانو-ماکرو ساختار منیزیم اکسید به روش آسان بدون استفاده از ماده فعال در سطح و بررسی کاربرد آن در رهایش داروی نیفدیپین، بیتا عابدی راد ،علی اکبر طرلانی،سعید جامه بزرگی،علی نیازی ، نشریه پژوهشهای کاربردی در شیمی )JARC )سال یازدهم، شماره 4 ،زمستان 96.
http://edu.nano.ir/paper/63
http://edu.nano.ir/paper/64
مروری بر روشهای سنتز و مشخصه یابی نانو ذرات تیتانیم اکسید متخلخل، مریم ذکریاپور نائینی، سارا حاجیزاده، سعید خداپرست، محمد شمسی ، سارا خادم پیر، ایمان فرحبخش، نشریه مهندسی شیمی ایران ـ سال پانزدهم ـ شماره هشتاد و هفتم ،1395 .
«ساخت آزمایشگاهی غشاهای نانو حفره زئولیتی»، فضای نانو،شماره19،ص44.