اندازه گیری و پیش بینی زمان تأخیر کریستالیزاسیون واکنشی نانوذرات نقره

نانوذرات نقره خواص متعددی از جمله خواص نوری، الکتریکی، کاتالیستی، ضد میکروبی و دارویی وغیره دارند. با توجه به کاربرد های گسترده و روزافزون نانوذرات نقره در تکنولوژی و صنایع مختلف، مطالعه دقیق بر نانوذرات نقره اهمیت بالایی پیدا می کند. از این رو دانستن سینتیک تشکیل نانوذرات نقره کمک شایانی بر استفاده بهتر از این نانوذرات می نماید. یکی از پارامترهایی که با توجه به آن می توان به سینتیک فاز جدید تشکیل شده پی برد، زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره است. پایان نامه به بررسی زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره در کریستالیزاسیون واکنشی می پردازد. مطالعات پایان نامه را می توان به دو بخش اصلی تقسیم نمود. در بخش اول به اندازه گیری آزمایشگاهی زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره در کریستالیزاسیون واکنشی پرداخته می شود و در بخش دوم پایان نامه به پیش بینی زمان تأخیر آزمایشگاهی توسط مدل های تجمع خوشه ای نظیر تئوری انعقاد اسمولوچوفسکی، مدل انعقاد خوشه ها و مدل انعقاد کاشچیف می پردازیم.زمان بین ایجاد فوق اشباع محلول و اولین تغییرات فیزیکی سیستم درطی تشکیل نانوذرات (تشکیل هسته هایی با سایز بحرانی) را زمان تأخیر می نامند. وقتی پرتو نور به محلول حاوی نانوذرات نقره وارد شود بخشی از پرتو نور جذب نانوذرات شده و محلول رنگی (زرد رنگ) به نظر می آید. در حالی که قبل از تشکیل نانوذرات نقره در محلول تمامی پرتوها از محلول عبور کرده و هیچ پرتو نوری جذب محلول نمی شود، از همین خاصیت برای اندازه گیری زمان تأخیر کریستالیزاسیون نانوذرات نقره می توان استفاده نمود. نانوذرات نقره توسط واکنش نیترات نقره با احیاگر هیدرازین هیدرات در حضور پایدارکننده سیترات سدیم سنتز می شود. همچنین اثرات متغیر های فرآیندی نظیر فوق اشباع، دما، حضور ناخالصی و افزودن دانه کریستالی بر روی زمان تأخیر به صورت آزمایشگاهی بررسی می گردد.در مرحله دوم پایان نامه، زمان های تأخیر آزمایشگاهی در سه حالت تشکیل نانوذرات نقره، در حضور ناخالصی و با اضافه کردن دانه کریستالی را با مدل های خوشه ای مطابقت می دهیم. نهایتاً بهترین مدل برای پیش بینی زمان تأخیر نانوذرات نقره تعیین می گردد. از روی بهترین مدل برای زمان تأخیر می توان پارامترهای هسته زایی در کریستالیزاسیون واکنشی نانوذرات نقره مانند سرعت هسته زایی، سرعت رشد، مرتبه هسته زایی، کشش سطحی بین نانوذرات و محلول، انرژی فعالسازی تشکیل نانوذرات نقره و انرژی گیبس لازم برای تشکیل نانوذرات نقره را تعیین نمود.