پاورپوینت سنتز کنترل شده نانو بلورهای فلزی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: سنتز کنترل شده نانو بلورهای فلزی

اسلاید 3 :

نانوبلورها

در فن‏‏آوری نانو، بلورهای با ابعاد 1 تا 100 نانومتر به عنوان نانوبلورها معرفی می‏شوند.
نانوبلورها به علت وضعیت منحصر به فردشان به عنوان پلی بین اتمها و جامدهای توده ای (Bulk)، به آسانی سنتز میشوند.

اسلاید 4 :

نانوبلورها
از انواع جامدهای معدنی، فلزات به این علت که بیشتر از دو سوم عناصر جدول تناوبی را تشکیل دادهاند، بسیار مورد توجه هستند.
از جمله کاربردهای نانوبلورها:
فوتونیک، تصویرگری، حسگرها، علوم پزشکی
قابلیت و کاربرد این دسته از ترکیبات به نوع فلزی که به صورت نانوبلور و با خواص کنترل شده سنتز شده‏، بستگی دارد.
این خواص به وسیله پارامترهایی مانند موارد زیر تعیین میشوند:
سایز، شکل، ترکیب و ساختار آنها

اسلاید 5 :

نانوبلورها
نانوبلورهای Au یاAg بیشترین قابلیت را در پدیده تشدید پلاسمون سطحی موضعی (Localized Surface Plasmon Resonance-LSPR) دارند.
این نانوبلورها برای تولید امواج الکترونیکی سطحی موسوم به "پلاسمون سطحی" بهکار گرفته شوند (نانوآنتن).

اسلاید 6 :

نانوبلورها
برای تولید پلاسمون سطحی، امواج الکترومغناطیس در سطح مشترک تماس نانوساختارهای فلزی و یک دی الکتریک (مثلاً هوا یا خلا) محدود میشود.
هنگامی که فرکانس نوسان پلاسمون ایجاد شده با امواج الکترومغناطیسی برخوردی سازنده داشته باشد، پدیده LSPR اتفاق میافتد.

اسلاید 7 :

نانوبلورها
با این کار، میدان الکترومغناطیس در فضایی بسیار کوچک در حدود ۱۰۰ نانومتر مکعب متمرکز میشود.
لذا باعث افزایش پراکندگی رامان (Raman Scattering) از سطح میشود.

اسلاید 8 :

تمرکز پدیده رامان در سطح این نانوبلورهای فلزی (Au,Ag) یک تکنیک برای افزایش پراکندگی رامان میباشد (Surface Enhanced raman Scattering- SERS).
فعالیت نانوبلورهای فلزی با کاهش اندازه آن افزایش مییابد.

اسلاید 9 :

فرضیه سیر تکامل هسته (Nuclei) به بذر (Seed)
وقتی یک خوشه (Cluster) تا اندازه بحرانی رشد کند یک بذر حاصل میشود.
اندازه بحرانی مینیمم اندازهای است که آرایش هندسی ویژه را به وجود میآورد.
این بذرها پلی بین هسته و نانوبلورها هستند.
ساختار ممکن بذرها:
ساختار تک بلوری (Single-Crystal)
زوج منفرد (Singly Twin)
ساختار جفتی چندتایی (Multiply Twin)
یا همه این موارد
مسیرهای واکنشی مختلف میتواند منجر به نانوبلورهای فلزی با هسته مرکزی متفاوت در اشکال گوناگون آن شود.

اسلاید 10 :

فرضیه سیر تکامل هسته (Nuclei) به بذر (Seed)

در آغاز پیش ماده کاهش داده یا تجزیه میشود تا یک هسته یا همان خوشههای کوچک را تشکیل دهد.
هسته رشد میکند تا به اندازه بحرانی برسد، در این اندازه بذر متولد میشود.
این بذرها هر یک ساختار به خصوصی خواهند داشت.
به دنبال این رویداد، چینش تودهای انجام می‏گیرد.
سپس بذرهای شبه صفحهای تشکیل خواهند شد.
پارامتر R به عنوان نسبت بین سرعت رشد موازی با جهت تعریف میشود.
بسته به سرعتهای رشد (R) و نوع فلز به کار برده شده، شکلهای مختلفی از نانوبلورهای فلزی حاصل میشود.

اسلاید 11 :

فرضیه سیر تکامل هسته (Nuclei) به بذر (Seed)

اسلاید 12 :

خلاصهای از شکلهای مختلف برای انواع گوناگونی از نانوبلورهای فلزی

اسلاید 15 :

مطالعه موردی فلزات مختلف
پالادیم (Pd):
پالادیم یکی از جذابترین عناصر برای جذب H2 در دمای اتاق و فشار اتمسفر معرفی شده است.

اسلاید 16 :

مطالعه موردی فلزات مختلف
بلور Pd می‏تواند به عنوان یک کاتالیزور در واکنشهای هیدروژناسیون، هیدروژنزدایی و کراکینگ نفت خام به‏کار گرفته می‏شود.
برخی واکنش‏های آلی مانند جفت شدن Heck یا Suzuki (که منجر به تشکیل پیوند کربن-کربن میگردد) با بکارگیری کاتالیست PdO تسهیل میشوند.

اسلاید 17 :

مطالعه موردی فلزات مختلف
امروزه بزرگترین استفاده از Pd در مبدل کاتالیتیکی است.
بیش از 90% گازهای مضر خارج شده از اگزور ماشین (هیدروکربنها ، CO و NO) را به موادی مانند CO2 یا N2 با زیان کمتر، تبدیل میکند.
این کاربردها با استفاده از نانوبلورهای Pd با مساحت سطح مناسب افزایش داده میشوند.

اسلاید 18 :

شکل عمده نانوبلورهای Pd، پلی هدرون ولف (Wulff's Polyhedron) میباشد.
ترکیب (Precursor) سنتزی، Na2PdCl4 به دلیل پایداری در هوا و حلالیت خوب در انواع حلالها به عنوان رایجترین پیش ماده معرفی شده و استفاده میشود

اسلاید 19 :

الکلها ،گلیکولها و هیدرازین به عنوان عامل کاهنده برای یون Pd به کار میروند.
اتیلنگلیکول میتواند نقش حلال و احیاکننده برای سنتز نانوبلورهای Pd را ایفا نمایند.

اسلاید 20 :

شکلهای مختلف نانومواد Pd سنتز شده:
پلی هدرونهای ولف در اتیلن گلیکول با پوشاننده پلی وینیل پیرولیدون PVP)).

نانومکعبها در اتیلن گلیکول با پوشاننده PVP و ذرات Fe