parichehr
20th September 2011, 10:43 PM
مقدمه ای از نانو پودر ها
نانوپودرها از مهم‌ترين محصولات فناوري‌نانو با كاربردهاي گسترده در صنايع مختلف هستند. از جمله اين كاربردها مي‌توان به توليد مواد منفجره با پتانسيل بالاتر، رنگ‌ها و روكش‌ها، پليمرها و بيوپليمرها، واسطه‌هاي شيميايي، چسب‌ها، نانوكامپوزيت‌ها، ساينده‌ها، ابرساناها و غيره اشاره كرد. با توجه به اينكه كاربردهاي زيادي براي نانوپودرها در زمينه‌هاي مختلف وجود دارد، لذا توجه فراواني روي روش‌هاي توليد نانوپودرها تمرکز يافته است.
روش‌هاي رايج براي كاهش اندازه ذرات شامل آسياب‌كاري، خشك كردن پاششي و تبخير حلال است؛ هرکدام از اين روش‌ها داراي معايبي نظير تغيير کيفيت به علت اثرات حرارتي يا شيميايي، توزيع گسترده اندازه ذرات، مصرف زياد حلال، و مشکلات زدودن حلال مي‌باشند.
براي مثال فرايند خشك كردن پاششي مي‌تواند از لحاظ حرارتي موجب تخريب تركيبات شود، يا در فرايند آسياب‌كاري، توزيع گسترده اي از اندازه پودرها حاصل شود و در روش‌هاي تبخير حلال/ امولسيون، زدودن حلال‌هاي باقي‌مانده مشكل باشد. بنابراين تركيبات خاص مثل مواد منفجره، واسطه‌هاي شيميايي، پيگمنت‌ها و رنگ‌ها به دليل حساس بودن نمي‌توانند در چنين فرايندهايي به كار روند.
اخيراً سيال‌هاي فوق بحراني (SCF) يا گازهاي فشرده به عنوان يك محيط مناسب براي انجام فرايند تبلور و توليد نانوپودرها پيشنهاد شده‌اند. يك سيال فوق بحراني تركيبي است كه در دما و فشار بالاتر از نقطه بحراني خود قرار دارد. به عنوان مثال سيال فوق بحراني مورد استفاده مي‌تواند كربن دي‌اكسيد باشد كه علاوه بر ارزان بودن، اثر آلوده‌كنندگي نيز ندارد و پارامترهاي بحراني آن ( PC= 73. 9 bar , TC= 31. 1˚C) در يك دستگاه صنعتي به سادگي قابل حصول است. استفاده از سيال فوق بحراني، كنترل دقيق فرايند تبلور و توانايي توليد ذرات بسيار ريز و يكسان (از نظر اندازه) با مورفولوژي‌هاي مناسب را فراهم مي‌آورد. همچنين وجود خواصي نظير نفوذ شبه گازي آن و امکان حذف کامل آن در انتهاي فرايند، باعث جلب توجه زياد به سمت آن شده است. به طوركلي اين سيال‌ها در تكنولوژي‌هاي توليد نانوپودرها، در سه حالت جسم حل‌شونده، و آنتي‌حلال و کمک حلال مصرف مي‌شوند. جدول (1) مقايسه بين روش‌هاي بر پايه سيال فوق بحراني و ساير روش‌هاي موجود را براي توليد نانو و ميکروذرات، از نظر اندازه نشان مي‌دهد.
J. Liqiang et al."The Preparation and Characterization of La Doped TiO2 Nanoparticles
and their Photocatalytic Activity"
نانوپودرها از مهم‌ترين محصولات فناوري‌نانو با كاربردهاي گسترده در صنايع مختلف هستند. از جمله اين كاربردها مي‌توان به توليد مواد منفجره با پتانسيل بالاتر، رنگ‌ها و روكش‌ها، پليمرها و بيوپليمرها، واسطه‌هاي شيميايي، چسب‌ها، نانوكامپوزيت‌ها، ساينده‌ها، ابرساناها و غيره اشاره كرد. با توجه به اينكه كاربردهاي زيادي براي نانوپودرها در زمينه‌هاي مختلف وجود دارد، لذا توجه فراواني روي روش‌هاي توليد نانوپودرها تمرکز يافته است.
روش‌هاي رايج براي كاهش اندازه ذرات شامل آسياب‌كاري، خشك كردن پاششي و تبخير حلال است؛ هرکدام از اين روش‌ها داراي معايبي نظير تغيير کيفيت به علت اثرات حرارتي يا شيميايي، توزيع گسترده اندازه ذرات، مصرف زياد حلال، و مشکلات زدودن حلال مي‌باشند.
براي مثال فرايند خشك كردن پاششي مي‌تواند از لحاظ حرارتي موجب تخريب تركيبات شود، يا در فرايند آسياب‌كاري، توزيع گسترده اي از اندازه پودرها حاصل شود و در روش‌هاي تبخير حلال/ امولسيون، زدودن حلال‌هاي باقي‌مانده مشكل باشد. بنابراين تركيبات خاص مثل مواد منفجره، واسطه‌هاي شيميايي، پيگمنت‌ها و رنگ‌ها به دليل حساس بودن نمي‌توانند در چنين فرايندهايي به كار روند.
اخيراً سيال‌هاي فوق بحراني (SCF) يا گازهاي فشرده به عنوان يك محيط مناسب براي انجام فرايند تبلور و توليد نانوپودرها پيشنهاد شده‌اند. يك سيال فوق بحراني تركيبي است كه در دما و فشار بالاتر از نقطه بحراني خود قرار دارد. به عنوان مثال سيال فوق بحراني مورد استفاده مي‌تواند كربن دي‌اكسيد باشد كه علاوه بر ارزان بودن، اثر آلوده‌كنندگي نيز ندارد و پارامترهاي بحراني آن ( PC= 73. 9 bar , TC= 31. 1˚C) در يك دستگاه صنعتي به سادگي قابل حصول است. استفاده از سيال فوق بحراني، كنترل دقيق فرايند تبلور و توانايي توليد ذرات بسيار ريز و يكسان (از نظر اندازه) با مورفولوژي‌هاي مناسب را فراهم مي‌آورد. همچنين وجود خواصي نظير نفوذ شبه گازي آن و امکان حذف کامل آن در انتهاي فرايند، باعث جلب توجه زياد به سمت آن شده است. به طوركلي اين سيال‌ها در تكنولوژي‌هاي توليد نانوپودرها، در سه حالت جسم حل‌شونده، و آنتي‌حلال و کمک حلال مصرف مي‌شوند. جدول (1) مقايسه بين روش‌هاي بر پايه سيال فوق بحراني و ساير روش‌هاي موجود را براي توليد نانو و ميکروذرات، از نظر اندازه نشان مي‌دهد.
J. Liqiang et al."The Preparation and Characterization of La Doped TiO2 Nanoparticles
and their Photocatalytic Activity"