نانوذرات اکسید روی
1,100,000 ﷼ – 40,000,000 ﷼
نانوذرات اکسید روی (ZnO) نوعی اکسید فلزی است که یک ماده نیمه رسانای با باند از نوع n با باندگپ 3.37 eV است.
شرح
نانوذرات اکسید روی یکی از مهمترین نانومواد مورد استفاده در صنایع مختلف است که به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاص خود، از اهمیت بالایی برخوردار است. این نانوذرات با اندازه کوچک‌تر از ۱۰۰ نانومتر ساخته می‌شوند و به دلیل سطح بالا به حجم کم، ویژگی‌های فوق العاده‌ای دارند که در استفاده از آنها موثر هستند.
ساختار
این نانوذرات می‌توانند در اشکال مختلفی تولید شوند، از جمله گلبهی، نانوسیلیکات، نانوکریستال و نانولوله‌ای. شکل و اندازه نانوذرات اکسید روی می‌تواند از بررسی‌های میکروسکوپی، مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص شود.
آنها در اشکال مختلفی مانند کروی، استوانه‌ای، مکعبی و … به دست می‌آیند. اندازه نانوذرات اکسید روی می‌تواند بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد و در مواردی می‌تواند به چند صد نانومتر هم برسد. موفولوژی نانوذرات اکسید روی با توجه به شکل، اندازه و پوشش سطحی آنها می‌تواند تأثیراتی بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آنها داشته باشد.
علاوه بر این، شکل و اندازه نانوذرات اکسید روی می‌تواند به عنوان یک فاکتور مهم در کارایی آنها در برخی کاربردهای مختلف، مانند کاتالیز، حسگری، الکترونیک، پوشش‌دهی، پزشکی و … تأثیرگذار باشد. به عنوان مثال، با شکل استوانه‌ای در کاربردهای پزشکی و بهداشتی برای تشخیص و درمان بیماری‌هایی مانند سرطان و عفونت‌های باکتریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
خواص و ویژگی‌ها
- مساحت سطح بالا
- خاصیت آنتی باکتریال، ضد ویروس، ضد قارچ، خاصیت آنتی اکسیدان و خود تمیز شوندگی
- ساختار متنوع ( نانوسیلیکات، نانو کریستال و نانو لوله)
هرچند که نانوذرات اکسید روی به دلیل ویژگی‌هایی که دارند، بسیار مفید هستند، اما به دلیل سمیت آنها، باید از آنها با احتیاط استفاده کرد. برای مثال، برخی مطالعات نشان داده‌اند که مصرف طولانی مدت این نانوذرات ممکن است باعث ایجاد تغییرات در سلول‌های بدن شود. به همین دلیل، باید از این نانوذرات با احتیاط و با رعایت دستورالعمل‌های ایمنی و بهداشتی استفاده کرد.
کاربردها
- صنایع الکترونیک ( تولید نانوساختارهای الکترونیکی، نمایشگرهای الکترونیکی)
- صنعت پزشکی ( پوشش های ضدعفونی کننده)
- تشخیص و درمان بیماری هایی مانند سرطان و عفونت باکتریایی ( شکل استوانه ای)
- تصفیه آب (حذف رنگدانه ها و فلزات سنگین از آب)
- صنعت کاتالیست
- به عنوان ماده پایه در لوازم آرایشی، کرم های ضد آفتاب، عطر و ادکلن
- بسته بندی مواد غذایی و بهداشتی
سنتز نانوذرات اکسید روی
از روش های سنتز این نانو ذره میتوان به سنتز هیدروترمال، روش سل-ژل، سنتز تخته ای میتوان اشاره کرد. هر یک از این روش‌ها، شرایط و ویژگی‌های خاص خود را دارند و برای ساخت نانوذرات اکسید روی در بستر صنعتی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند برای مثال در روش هیدروترمال یون‌های فلزی اکسید روی در حضور یک عامل احیا کننده در محلول آبی حل شده و به صورت کلوئیدی به وجود آمده و سپس با گرمایش به ذرات نانو اکسید روی تبدیل می‌شوند. در این روش میتوان به تولید نانوذراتی با اندازه و اشکال مختلف و همچنین خواص متفاوت منجر شود، پرداخت.
راه دیگری که میتوان برای سنتز این ترکیب استفاده کرد، سنتز سل-ژل است که در آن، ترکیبی از واکنشگرها در یک محلول آبی حل شده و پس از اعمال گرما و خشک شدن، نانوذرات اکسید روی تشکیل می‌شوند. این روش می‌تواند به تولید نانوذرات با خواص و ویژگی‌های خاص منجر شود.
پایدارسازی این نانوذرات
پایدارسازی نانوذرات اکسید روی مهمترین عامل در افزایش عمر و کارایی آنها در کاربردهای مختلف است. یکی از روش‌های پایدارسازی نانوذرات اکسید روی، پوشش دادن سطح آنها با موادی است که مانع از اکسیداسیون‌شوند. برای مثال، استفاده از پوشش‌های آلی و غیرآلی مانند سیلان، پلی‌ولی‌های ، پلی‌اتیلن گلیکول و … برای پایدارسازی نانوذرات اکسید روی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، افزایش آمادگی سطح این نانوذرات با استفاده از روش‌های مختلفی مانند گرمایش، شوک حرارتی، موجودسازی تابش الکترونی و پلاسما، می‌تواند به پایدارسازی آنها کمک کند. همچنین، تغییر روش سنتز، اندازه و شکل نانوذرات، دمای فرایند سنتز، نوع و مقدار مواد واکنشی و … نیز می‌تواند بر پایداری محصول تأثیرگذار باشد.
اطلاعات تکمیلی
| مقدار | 10g, 20g, 50g, 1g |
|---|
