بخشی از مقاله
چکیده
اشعه ایکس شکلی از تابش الکترومغناطیس است که با داشتن طول موج کوتاه و فرکانس و انرژی بالا نفوذپذیری قابل توجهی در بسیاری از اجسام از جمله بافت های نرم، مانند بدن انسان دارد. حفاظت در مقابل این پرتوهای پر انرژی، دانشمندان را وادار به سنتز و تهیه ی موادی از جمله کامپوزیت های حاوی نانوذرات غیر آلی کرده است. در این کار مطالعاتی، نانو ذرات طلا با استفاده از نمک سدیم کربنات دو آبه ساخته شدند.
سپس نانو کامپوزیت پلی آنیلین- طلا به روش پلیمریزاسیون در جا در حضور LSA با درصد های وزنی و ضخامت های متفاوت ساخته شد. نانو کامپوزیت در سه درصد وزنی متفاوت تهیه شد که از بالاترین درصد وزنی آن سه قرص با ضخامت های متفاوت تهیه گردید. بیشترین جذب با بالاترین درصد وزنی طلا - - %20 و بیشترین ضخامت آن - - 2mm حاصل شد. قرصی که حاوی%20 درصد نانو ذره طلا و ضخامت 2mm بود، جذبی برابر با % 85 /57 داشت. اندازه نانو ذرات و مورفولوژی آن ها در کامپوزیت توسط SEM، جا داده شدن ذرات طلا در بستر پلیمر توسط طیف FTIR، و جذب پرتوهای X، توسط نمودارهای / بر حسب E مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.
.1 مقدمه
فناوری نانو دستکاری ماده در مقیاس اتم و مولکول است. اولین توضیح گسترده از فناوری نانو به هدف تکنولوژیکی ویژهی اتمها و مولکولهای دستکاری شده، برای ساخت محصولات در ابعاد بزرگ بر میگردد. فناوری نانو بر اساس اندازه تعریف شده است و در زمینههای علمی مثل علم سطح، شیمی آلی، زیست شناسی مولکولی و فیزیک نیمهرساناها گسترش یافته است1]و .[2 نانو، ناحیهای از علم است که در آن ابعاد نقش مهمی دارند - در محدوده 1تا 100نانومتر - . وقتی که اندازه اشیاء زیر 100 نانومتر باشد خواص شیمیایی و فیزیکی غیر قابل انتظاری از خود نشان میدهند. به طور مثال شما میتوانید طلا را به قطعات کوچک وکوچک تر تبدیل کنید در این حالت رنگ و دمای جوش و سایر خواص فیزیکی و شیمیایی آن، همان است، ولی در محدودهی خاصی از مقیاس نانو، ذرات طلا رفتار متفاوتی دارند.[3]
چگالی باند هدایت و ظرفیت نیز تحت تأثیر ابعاد ذره میباشد. با کاهش اندازه ذرات فاصلهی بین باندهای ظرفیت و هدایت افزایش خواهد یافت و انرژی باند ممنوعه افزایش مییابد. این اثر در فلزات و نیمهرساناها نیز مشاهده می شود. شکل 1-1 بیانگر این موضوع است.[4] نانوذرات کلوئیدی طلا قرن هاست که به خاطر تنوع رنگ هایی که تولید کرده است مورد استفاده قرار گرفته است که ناشی از برهم کنش شان با نور بوده است. رزونانس برجستهی نوری در محدوده ی نور مرئی، حساسیتشان به تغییرات محیط، اندازه و طرح ذرات و همچنین افزایش میدان موضعی برهمکنش نور با سیستم رزونانس، از جمله مواردی است که نانو ذرات طلا را مورد علاقه قرار داده است.
این خواص منحصر به فرد، کاربرد هایی از قبیل فتوولتائیک آلی، کاوش گرهای حسی، عوامل درمانی در بیولوژی، پراب ها، کاتالیزها و رساناهای الکتریکی را موجب شده است. بنابراین کاربردها، نیازمند پروتکلهای سنتزی هستند که طرحها و اندازه های خوب تعریف شده را ارائه دهند.[5] برای دستیابی به این هدف ابتدا نمک های فلزی را کاهش و سپس سطح آنرا با پایدار کننده های آلی، عامل دار می کنند تا موجب شوند نانوذرات در حلالهای متنوع حل شوند و منجر به گسترش قابلیتهای کاربردی آنها شوند.[6] اشعه ایکس شکلی از تابش الکترومغناطیس است که طولموجی در محدوده ی 0/01 - 10 نانومتر و فرکانس در حدود 30 پتاهرتز تا 30 اگزاهرتز - 3 ×1019 تا - 3 × 1016 و محدودهی انرژی آن از 100eV تا Kev 100 میباشد.
هنگامی که پرتوهای ایکس به سمت یک ماده روانه میشوند تعدادی از فوتونها با ذرات ماده برهمکنش می کنند به طوری که انرژیشان میتواند جذب یا پراکنده شود. این جذب و پراکندگی، میرایی نامیده می شود. سایر فوتونها بدون برهمکنش با هیچکدام از ذرات ماده، از طریق جسم انتقال مییابند. تعداد فوتونهای انتقال یافته در ماده بستگی به ضخامت و چگالی و عدد اتمی ماده و انرژی فوتونها دارد. حتی هنگامی که آن ها انرژی یکسانی دارند، فوتونها بر اساس احتمال برخوردشان با یک یا تعداد بیشتری ذره در ماده و نوع برخوردی که رخ می دهد، فواصل متفاوتی را در داخل ماده طی میکنند.
.2 هدف
نانوکامپوزیت حاصل با ویژگیهای ساختاری، خواص جذب امواج خطرناک در محدوده X را داشته و میتواند به عنوان جاذب امواج X در صنایع نظامی، پزشکی هسته ای و غیره کاربرد داشته باشد.
.3 بخش تجربی
.3.1 سنتز نانوذرات طلا
در یک بالن ته گرد 30 میلی گرم HAuCl4.2H2O به 50ml آب مقطر اضافه شد، سپس به محلول در حال جوش و چرخش سریع، 1/2 ml سدیم کربنات - Na2CO3.2H2O>99% - - 50mg/ml - اضافه گردید، حرارت دادن و چرخش سریع محلول، تا تبدیل رنگ محلول به قرمز یاقوتی ادامه پیدا کرد.[7]
