up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله ذراتِ سيليس PDF
QR code - ذراتِ سيليس

ذراتِ سيليس

نانوذراتِ سيليس

● مقدمه
نانوذرات به علت کاربردهاي متعدد در صنايع مختلفي مانند صنايع آرايشي بهداشتي، صنايع اُپتيکي و الکترونيکي، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند.
دانشمندان در دهه ي گذشته نيز با فناوري توليد نانوذرات آشنا بودند، اما از آنجا که ابزارهاي آزمايشگاهي لازم هنوز اختراع نشده بود، نمي توانستند به اقدامات عملي در اين زمينه دست بزنند. در دههٔ ۱۹۹۰، محققاني که ذرات ميکرومتري را تهيه کردند، در گزارش توزيع اندازهٔ ذرات آزمايش شده، به وجود ذرات نانومتري نيز اشاره نموده اند.
سؤال جالب اين است که دانشمندانِ يادشده، در چه شرايطي و با چه ابزاري ذرات نانومتري را سنتز کرده اند. شما در کتابي شيمي خود با مفاهيم «هيدروليز» (هيدروليز واکنشي است که در محيط آبي منجر به يونيزاسيون ماده شود) و «پليمراسيون» آشنا شده ايد. اين دو فرآيند وقتي با هم صورت مي گيرند، فرآيند ترکيبي جديدي را ايجاد مي کنند که «روش سُل ژِل» ناميده مي شود. اين روش مدتي طولاني براي توليد سراميکي غيرآلي و شيشه اي مورد استفاده قرار گرفت و تا اواسط دههٔ ۹۰ همچنان روشي مقرون به صرفه به نظر رسيد.
از آن به بعد دانشمندان مختلف توانستند اين نانوذرات را از روشي گوناگون تهيه کنند. بنابراين، ديگر اين روش اقتصادي به نظر رسيد. از آنجا که بسياري از دانشمندان توانستند نانوذرات سيليس را از منابع طبيعي تهيه کنند، از آن پس ديگر نيازي به استفاده از اين روش با موادّ اوليهٔ گران قيمت نبود.
● کاربرد نانوذرات سيليس
سيليس در ايران به وفور يافت مي شود. اين ماده از دو عنصر سيليسيوم و اکسيژن تشکيل شده و از لحاظ ساختاري شبيه ساختار مولکول آب است.
ذرات سيليس در صنايعي چون الکترونيک، کاتاليزورها، پوشش و رنگدانه کاربرد وسيعي دارند. اما استفادهٔ بسيار از اين ماده خطرناک است و براي کساني که در معرض آن قرار مي گيرند مشکلات تنفسي به وجود مي آورد.
روشي شيميايي سنتزِ نانوذراتِ سيليس پرهزينه اند، زيرا مواد مورد نياز در اين روش ها گران قيمت اند. بنابراين، دانشمندان تلاش مي کنند تا روش ها و منابع مقرون به صرفه بيابند.
در سال ۲۰۰۴ زونگ هرنگ ليو (Tzong Horng Liou)، پژوهشگر تايواني، براي اولين بار اين ذرات را از شلتوک برنج سنتز کرد که از روش هاي بسيار ارزان قيمت به شمار مي رود.
همان طور که گفته شد، در ايران معادن متعددي وجود دارند که کلوخه ي سيليس را مي توان از آنها استخراج کرد. براي تبديل اين کلوخه ها به ذرات ريز چه مي توان کرد؟ شايد تصور کنيد که با آسيابي پرقدرت مي شود اين کلوخه را آن قدر ريز کرد تا به اندازهٔ نانومتري برسند. گرچه اين روش به نظر معقول و مقبول مي آيد، ولي تا به حال آسيابي ساخته نشده است که بتواند پيوندهاي کووالانسي بسيار قوي سيليس را بشکند.
بنابراين، براي ريز کردن کلوخهٔ سيليس بايد چارهٔ ديگري کرد. اعضاي گروه شيمي دانشگاه تربيت مدرس موفق شده اند با استفاده از پراکنده ي شيميايي به ذرات نانومتري سيليس دست يابند. پراکنده موادي هستند که مانندِ پلي ميان اتمو مولکول قرار گيرند و از ايجاد پيوندهاي قوي بين آنها جلوگيري کنند.
● کاربردهاي نانوذرات سيليس
اکنون سراغ کاربردهاي نانوذرات سيليس رويم. سيستم کلوئيدي پراکنده ها، يعني محلول حاوي ذرات پراکندهٔ سيليس، در صنايع مختلف از جمله در رنگدانه و کاتاليزورها کاربرد دارد. همچنين از نانوذرات سيليس مي توان براي سختي و استحکام پوششي صنعتي استفاده کرد.
يک شرکت ژاپني با استفاده از اين نانوذرات در محصولات مرطوب کنندهٔ خود، مشاهده کرد که کرمي جديد خشکي پوستِ مشتريان را درمان مي کند. بنابراين، يکي ديگر از زمينه هاي کاربرد اين نانوذرات تواند داروها و لوازم آرايشي و بهداشتي باشد.
کاربرد ديگر نانوذرات، در عايقي حرارتي و عايقي الکتريکي است. با اعمال شرايط خاص، توان از اين ذرات که به صورت پودر هستند، ساختارهاي متخلخل به دست آورد. ساختار متخلخل کاربردهاي جالبي دارد و از جمله توان از آنها به عنوان تصفيه کننده استفاده کرد.
امروزه توانسته اند از نانوپودر سيليس با توزيع اندازهٔ ذرات کم، پوليشرهاي مکانيکي و شيميايي توليد کنند. در اين روش، مشکلاتي که در پوليش سطوح با استفاده از اسيدها و پوليشرهاي ديگر وجود داشت، رفع شده است.
● پوليشر چيست؟
معمولاً براي اينکه سطوح، صاف و صيقلي شوند، از پوليشر استفاده مي کنند که معروفترين آنها سُمباده است که فکر مي کنم همه اين نوع پوليشر را ديده باشند. پوليشرِ سيليس فناوريِ بالايي دارد و در پوليش کردن صفحهٔ تلويزيون، مانيتور و ليزر به کار مي رود. ذرات سيليس بسيار سخت و محکم اند و کمتر تغيير شکل مي دهند. براي پوليش و زدودن لايهٔ روييِ برخي از مواد هم که سطحشان فعال است و واکنش نشان مي دهند، از اين پوليشر استفاده مي شود. تا به حال از اسيد براي زدودن اين لايه استفاده مي کردند که روش چندان مناسبي به شمار نمي رفت.

نانوذرات به علت کاربردهاي متعدد در صنايع مختلفي مانند صنايع آرايشي بهداشتي، صنايع اُپتيکي و الکترونيکي، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. دانشمندان ...

● مقدمه: نانوذرات به علت کاربردهاي متعدد در صنايع مختلفي مانند صنايع آرايشي بهداشتي، صنايع اُپتيکي و الکترونيکي، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتهاند. د ...

اكسيد سيليسيم (SiO2) يا سيليس تركيبي شيميايي است كه به صورت خالص و يا به صورت تركيب در كاني هاي سيليكاته حدوداً 60 درصد پوسته جامد زمين را تشكيل مي ده ...

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

از زماني که انسان غارنشيني را به قصد يافتن مکان زيست بهتر ، پشت سر گذاشت، با مصالح ساختماني سر و کار پيدا کرده بود. بديهي است که اين مواد از نوع موجود ...

● مقدمه دو نوع آب جديد کشف شده است، که به نظر مي رسد بدون وجود آنها زندگي ادامه نخواهد يافت. اگر فکرمي کنيد شار هوا در محيط زندگي شما بالاست، تصور نما ...

● ريشه لغوي کروماتوگرافي (chromatoghraphy) ، در زبان يوناني chroma يعني رنگ و grophein يعني نوشتن است. ● اطلاعات اوليه پر کاربردترين شيوه جداسازي مواد ...

● کلوييدها - نانوذرات قديمي يک روش خوب براي درک مفاهيم نانويي، مطالعه ي نقاط شروع اين فناوري در دنياي علم است. در قرن بيستم، به دنبال کشف قابليت هاي گ ...

دانلود نسخه PDF - ذراتِ سيليس