بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

اصول سنتز نانوذرات با روش ترسیب شیمیایی (2)

اسلاید 2 :

روشهای سنتر نانوساختارها
رسوب دهی از فاز مایع
دوم

اسلاید 3 :

ذرات حاصل از ترسیب شیمیایی
اندازه ذراتی که با واکنشهای مختلف ترسیب شیمیایی بهدست میآید، میتواند تا حد زیادی متغیر باشد.
این گستره، محدودهای از نانوکلوئیدها تا رسوبهای درشت کریستالی را در بر میگیرد.

اسلاید 4 :

ذرات حاصل از ترسیب شیمیایی
کلوئیدهای ریز که معمولاً با چشم نیز تشخیص داده نمی شوند.
تمایلی به نشست از خود نشان نمیدهند (به دلیل حرکت براونی).
این ذرات در طول روزها و ماهها پایدار باقی میمانند.
رسوب های درشت دانه به سرعت و بهطور خود به خودی رسوب میکنند.

اسلاید 5 :

ذرات حاصل از ترسیب شیمیایی
برخلاف رسوبهای کلوئیدی، رسوبهای درشتتر را میتوان به راحتی با فرآیندهایی همچون موارد زیر جداسازی نمود:
صاف کردن (Filtration)
سانتریفیوژ کردن (Centrifugation)
سرریز کردن (Decantation)

اسلاید 6 :

مکانیسم فرآیندهای ترسیبی
مکانیسم پیچیده ترسیب از محلول هنوز بهطور کامل شناخته نشده است، اما به عنوان رویکردی پایین به بالا.
مراحل هستهزایی (Nucleation) و رشد (Growth) دو بخش اصلی این فرآیند هستند.

اسلاید 7 :

مکانیسم فرآیندهای ترسیبی
هستهزایی (Nucleation)
هستهها اولین ذرات از فاز مشخصی از ماده هستند که طی فرآیند (در اینجا فرآیندهای سنتزی) ایجاد میشوند.
در هستهزایی، تعداد کمی از یونها، اتمها یا ملکولها (انگشتشمار) بهدور یکدیگر جمعشده و هسته اولیه را تشکیل میدهند.
این فرآیند میتواند از محیط گازی یا محیط محلول صورت بگیرد.

اسلاید 8 :

در صورتی که هستهها بر جایگاههای خاصی از سطوح موجود در محیط واکنش (Nucleation Sites) ایجاد شوند.
فرآیند تحت عنوان هستهزایی ناهمگن (Heterogeneous Nucleation) شناخته میشود.

اسلاید 9 :

در بسیاری موارد، هسته اولیه بر سطح یک ناخالصی (مثل یک ذره غبار و .) یا سطوح ناصاف ظرف واکنش تشکیل میشوند.
در رویکرد دیگر، هستهزایی به جایگاه خاصی نیاز ندارد و تعداد زیادی از هستههای اولیه بهطور همزمان بر اثر تغییرات فیزیکی شدید (مثلاً تغییرات دمایی) به صورت تودهای متولد میشوند.
بهاین فرآیند هسته زایی همگن (Homogeneous Nucleation) گفته میشود.

اسلاید 10 :

هسته زایی ناهمگن فرآیند محتمل تری است، چرا که بهانرژی پایینتری در مقایسه با رویکرد همگن نیازمند است.

اسلاید 11 :

معمولاً رسوبگیری از محلول تحت شرایط فوق اشباعیت (Supersaturation) بالا صورت میپذیرد.
به عبارت دیگر، فاز مایع بر اثر پیشرفت یک واکنش خاص از محصول کم محلول (Sparingly Soluble) اشباع میشود.
از این نقطه به بعد، محصول ایجاد شده از فاز محلول مستقیماً به فاز جامد وارد میشود (رسوب میکند).

اسلاید 12 :

میتوان گفت که .
فوقاشباعیت است که فرآیند هستهزایی را کلید میزند.
فوق اشباعیت (S) نسبت غلظت حل شوندهها در حالت اشباع، نسبت به این غلظت در حالت تعادل است.
هرچه نسبت فوق بزرگتر باشد، محلول سریعتر به سمت رسوبگذاری پیش میرود.

اسلاید 13 :

گاهی از مفهوم فوقاشباعیت نسبی (Relative Supersaturation) برای این منظور استفاده میشود.
Q غلظت حل شونده در هر لحظه است.
S حلالیت تعادلی حل شونده را نشان میدهد.
اندازه ذرات بهطور معکوس با این کمیت مرتبط است.
زمانی که فوق اشباع نسبی بزرگ است، رسوب کلوئیدی است و زمانی که کوچک است، رسوب بلوری بدست میآید.
از دیدگاه کمی، سرعت هسته زایی به صورت نمایی با فوق اشباعیت نسبی تغییر میکند.

اسلاید 14 :

رشد (Growth)
فرآیند رشد از هستهزایی هم پیچیدهتر است.
فرآیند رشد با افزوده شدن واحدهای ساختاری بلور به یکدیگر (گاه اجزای ساختاری پلیمر و .) و قرارگیری آنها در جایگاه مناسب با جهتگیری درست اتفاق میافتد.

اسلاید 15 :

چون در بسیاری موارد رشد بلور بهسرعت پیش میرود.
جهتگیریها به درستی صورت نگرفته و بلور دارای نقصهایی همچون نقص جابجایی (Dislocation Defect) میشود.

اسلاید 16 :

گاه رشد تنها در یک جهت بلور صورت میگیرد و لذا محصول نهایی در جهات مختلف خصوصیات منحصر بهفرد از خود نشان میدهد (Anisotropic).
رشد میتواند با فرآیندهای انتقال جرم (Mass-transfer) یا با سینتیک واکنش مربوطه محدود شود (فرآیندهای انتقال جرم در کل سهم مهمتری دارند).

اسلاید 17 :

در بسیاری موارد، فرآیند رشد با پدیده نفوذ محدود میشود (Diffusion Controlled).
در این حالت، فوقاشباعیت در لبههای بلور بیش از وجوه آن است.
همین مسئله به جوانهزنی بلور از گوشهها منتهی میشود و از ایجاد ساختار چند وجهی (Polyhedral) منظم جلوگیری میکند.

اسلاید 18 :

در حالت پیشرفته، روند رشد محدود شده با پدیده نفوذ، منجر به تشکیل بلورهای درختسانی (Dendritic) میشود.

اسلاید 19 :

عملآوری استوالد (Ostwald Ripening)
حتی با کنترل کامل بر مراحل هسته زایی و رشد، بازهم اندازه ذرات میتواند دستخوش تغییراتی قرار گیرد.
زمانی که محلول کلوئیدی مدت زمانی باقی میماند، به مرور ذرات کوچکتر حذف شده و ذرات باقی مانده بزرگ میشوند.
این فرآیند تحت عنوان عملآوری استوالد (Ostwald Ripening) شناخته میشود.

اسلاید 20 :

در عملآوری استوالد، این ذرات کوچکتر هستند که قربانی میشوند تا در مقدار محدودی از ماده، ذرات بزرگتر قابلیت رشد را داشته باشند.
اساس فرآیند هضم رسوب (Digestion) نیز فرآیند عملآوری استوالد است.
در مواردی که بلور درشت اندازه نیاز است (برخلاف رویکرد سنتزی در نانومواد)، رسوبهای کلوئیدی را برای چند ساعت در حضور حلال و حرارت قرار میدهند.
شمایی از عملآوری استوالد:

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید