بررسی روشهای صنعتی سنتز نانوساختارهای اکسید فلزی

از مهم¬ترین و پرکاربردترین نانو مواد، نانوساختارهای اکسید فلزی می باشد. این مواد با توجه به کاربردهای وسیعی که در بسیاری از صنایع دارند توجه زیادی را به¬خود جلب کرده اند. علاوه بر این نانوساختارهای اکسید فلزی کاربردهای ارزشمندی در صنایع لاستیک، پزشکی، آرایشی و بهداشتی و... دارند. به¬دلیل کاربردهای زیادی که این نانوساختارها در صنعت دارند بایستی روش¬های مقرون بصرفه و ارزان قیمت برای تولید این نانوساختارها توسعه داده شود. در این میان روش¬های متعددی جهت سنتز نانوساختارهای اکسید فلزی پیشنهاد شده است که عمدتا روش¬هایی پرهزینه و نیازمند به مواد اولیه گران قیمت و تجهیزات پیچیده می¬باشند بنابراین تعداد خیلی کمی از آنها کاربردهای تجاری دارند بنابراین از دیدگاه اقتصادی جهت تولید نانوساختارها مناسب نیستند. هدف این پایان نامه ارائه روشی نیمه صنعتی و نسبتا ارزان قیمت با امکانات موجود که عمدتا در آزمایشگاه نانو دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و ساخته شده است، برای تولید نانوساختارهای اکسید فلزی می¬باشد. نانوساختارهای اکسید مس به دو روش اکسیداسیون حرارتی و تخلیه الکتریکی در محیط مایع و نانوساختارهای اکسید روی به روش تخلیه الکتریکی در محیط مایع انجام شده است که روش-هایی ساده و مقرون بصرفه می¬باشد که نیازی به تجهیزات آزمایشگاهی پیچیده ندارد و مواد اولیه ارزان قیمت در این روش¬ها استفاده شده است. از نکات بارز این روش¬ها در عین سادگی و ارزان قیمت بودن، وجود پارامتر ها و عوامل موثر زیادی بر سیستم سنتز می¬باشد. در این میان می¬توان در روش اکسیداسیون حرارتی پارامترهایی همچون دما و زمان اکسیداسیون را نام برد و در روش تخلیه الکتریکی در محیط مایع می¬توان پارامترهای فاصله¬ی بین الکترودها، ولتاژ، جریان ac و dc ، شرایط محیطی سنتز، قطر الکترودها و نحوه قرار گرفتن الکترودها را نام برد که هر یک از آن¬ها را در حد امکانات موجود مورد مطالعه قرار گرفته است. تغییر سیستماتیک هر یک از این عوامل، سبب ایجاد نانوساختارهای اکسید فلزی با ساختارهای مختلف و نرخ تولید متفاوت گردید که در بخش¬هایی از این پایان نامه چگونگی تأثیر هر یک از این عوامل بر خواص ساختاری و میزان تولید ارائه شده است. جهت مشخصه یابی نانوساختارها از آنالیزهای مختلفی شامل پراش اشعه ایکس، پراکندگی دینامیکی نور، میکروسکوپ الکترونی روبشی و فلوئورسانس اشعه ایکس استفاده شده است.