كل ما تريد معرفة عن طرق تحضير مواد النانو
تُعدّ مواد النانو ذات أبعاد تتراوح بين 1 نانومتر و 100 نانومتر، وتتمتع بخصائص فريدة تجعلها ذات أهمية كبيرة في مختلف المجالات. وتتنوع طرق تحضيرها لتشمل:
1. الطرق الكيميائية:
- الترسيب الكيميائي:
- تتمثل في إضافة عامل ترسيب إلى محلول مركب قابل للذوبان، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من أكسيد الزنك باستخدام محلول نترات الزنك وهيدروكسيد الصوديوم.
- التفاعلات الحرارية المائية:
- تعتمد على تحويل مركب سائل إلى طور صلب نانوي باستخدام الماء أو بخار الماء.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من السيليكا باستخدام رباعي إيثوكسي السيليكون والماء.
- طريقة الصول-جل:
- تتمثل في تحويل مركب سائل إلى هلام، ثم تجفيفه وتحليله حرارياً للحصول على جزيئات نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم باستخدام تيتانات التيتانيل وكحول البولي فينيل.
2. الطرق الفيزيائية:
- التبخير والتكثيف:
- تتمثل في تبخير مادة ما ثم تكثيف بخارها على سطح بارد، مما ينتج عنه جزيئات نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الذهب باستخدام تقنية الترسيب بالتبخير.
- الطحن الكروي:
- تعتمد على طحن مادة ما باستخدام كرات طحن في وعاء مغلق، مما يؤدي إلى تصغير حجمها إلى أبعاد نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من أكسيد الألومنيوم باستخدام طاحونة الكرات.
- التشعيع:
- تتمثل في تعريض مادة ما إلى إشعاع (مثل أشعة الليزر أو أشعة الإلكترونات) لتقسيمها إلى جزيئات نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من السيليكون باستخدام أشعة الليزر.
3. الطرق البيولوجية:
- استخدام الكائنات الحية الدقيقة:
- تعتمد على استخدام بكتيريا أو فطريات أو فيروسات لتصنيع جزيئات نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الفضة باستخدام بكتيريا Bacillus subtilis.
- استخدام مستخلصات النباتات:
- تتمثل في استخدام مستخلصات نباتية لتقليل حجم مادة ما إلى أبعاد نانوية.
- من الأمثلة: تحضير جزيئات نانوية من الذهب باستخدام مستخلص أوراق نبات النيم.
عوامل تؤثر على اختيار طريقة التحضير:
- نوع المادة النانوية المراد تحضيرها.
- الحجم والشكل المطلوبين لجزيئات النانو.
- الخصائص المطلوبة للمادة النانوية.
- التكلفة.
- التوافر.
