Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 162180
تاریخ انتشار : 11 تیر 1391 0:0
تعداد مشاهدات : 117

به همت محققان ایرانی

دستیابی به روش جديدي در سنتز نانوکريستال هسته-پوسته

پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با ترکیب روش های میکروامولسیون و اولتراسونیک به روشی از سنتز ‏نانوکریستال هسته-پوسته دست پیدا کردند که علاوه بر شرایط ملایم سنتز، نیازی به سورفکتانت ندارند.‏..
علمي و فناوري - پژوهشي: پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با ترکیب روش های میکروامولسیون و اولتراسونیک به روشی از سنتز ‏نانوکریستال هسته-پوسته دست پیدا کردند که علاوه بر شرایط ملایم سنتز، نیازی به سورفکتانت ندارند.‏ به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دستاوردهای انقلاب اسلامی به نقل از سرويس پژوهشي ايسنا، خواص کامپوزیت های هسته-پوسته ترکیبی از خواص مواد تشکیل دهنده هسته و پوسته آنهاست. این مواد ‏ویژگی های برتری از جمله اندازه منحصر به فرد، خواص نوری وابسته به شکل، خواص الکترونیکی مناسب و... ‏را داراست و از این رو از موارد کاربردی متفاوتی از جمله در سلول های فتوولتاییک، فوتوکاتالیست های دستگاه ‏حسگر نوری، کاتالیزورها و ... برخوردار است. در یک روش موفقیت آمیز، یک پوسته نازک از ماده نیمه ‏هادی با شکاف باند گسترده ‏‎(Wide band-gap)‎‏ روی یک نیمه هادی با شکاف باند کوچک ‎(small ‎band-gap)‎‏ رسوب داده شد. این عملیات خواص خوبی به ماده تشکیل شده می دهد، اما عدم رسوب ‏یکنواخت مواد غیر آلی بر روی هسته های کوچک به دلایل گوناگون، از مشکلاتی است که در این روش ‏مشاهده می شود. از مشکلات دیگر استفاده از این روش برای مواد نیمه هادی، نیاز به دمای بالا و زمان ‏ایجینگ‎(Aging) ‎‏ زیاد است. از این رو برای بهبود این روش به منظور دستیابی به روشی با شرایط ملایم تر ‏پژوهش هایی انجام شده است که در همین راستا روش سونوشیمی برای سنتز این مواد پیشنهاد شد. ‏ پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با ترکیب روش های میکروامولسیون و اولتراسوند توانستند روشی مناسب ‏برای سنتز نانوکريستال های هسته-پوسته از مواد نیمه هادی ارائه دهند. آن ها در تحقیقات خود توانستند ‏نانوکامپوزیت های (هسته-پوسته) ‏CdS/TiO2‎‏ را از این روش بدون استفاده از سورفکتانت سنتز کنند.‏ این پژوهشگران ابتدا نانوذرات ‏CdS‏ را با استفاده از اولتراسوند و میکروامولسیون بدون افزودن سورفکتانت ‏تهیه کردند. سپس نانوذرات سنتز شده را در محیط اولتراسونیک با ‏TiO2‎‏ مخلوط کردند. در اثر همین عملیات، ‏لایه نازکی از ‏TiO2‎‏ بر روی نانوذرات ‏CdS‏ تشکیل و باعث افزایش حجم نانوذرات شد. طی این ‏فرایند، تشکیل هسته-پوسته به کمک فرایند کاویتاسیون صورت می گیرد، به طوری که این پدیده باعث برخورد ‏نانوذرات با سرعت بالا به هم و تشکیل هسته-پوسته می شود. همچنین تابش اولتراسونیک باعث کنترل چگالش ‏و هیدرولیز تیتانیوم تترا ایزوپراکسید و شکل گیری پوسته ‏TiO2‎‏ می شود. در مشاهدات نمونه های بدست آمده، ‏دیده شد که کریستال های فاز ‏CdS‏ و ‏TiO2‎‏ در ذرات حاصل به صورت آناتاز و شش ضلعی تشکیل شده اند.‏ از مزایای این روش می توان به شرایط ملایم سنتز، توانایی کنترل ضخامت پوسته ‏TiO2‎، توانایی کنترل ‏اندازه نانوذرات، عدم نیاز به سورفکتانت یا ماده کمکی دیگر، زمان واکنش کوتاه تر، سرعت بالای تشکیل هسته ‏پوسته و ... اشاره کرد.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر نرجس غوث و دکتر محمدحسین انتظاری صورت گرفته، در ‏مجله ‏«Ultrasonics Sonochemistry‏» (جلد 19، شماره 5، سپتامبر سال 2012) منتشر شده است. ‏