تولید نانورس با استفاده از تکنیک های کانه آرایی و خالص سازی فیزیکی و شیمیایی

امروزه نانورس ها به دلیل کاربرد های وسیع در صنعت و نیز ویژگی های منحصربفرد شان از قبیل ساختار ورقه ای، ارزان بودن، در دسترس بودن، امکان تغییر فواصل بین صفحات و شیمی سطح و ظرفیت تبادل یونی بالا اهمیت بسیاری دارند. نانورس به رس خالص شده از ناخالصی های معدنی همراه اطلاق می شود که اندازه ذرات آن نیز کوچک تر از مقدار معینی (معمولاً 2 میکرون) باشد و با توجه به کاربرد مورد نظر آن یک بعد آن در مقیاس نانو باشد. از این رو در این تحقیق، یک روش ترکیبی نوین جهت تولید نانورس از 3 نهشته بنتونیت مربوط به 3 منطقه مختلف مورد آزمایش قرار گرفت و در نهایت تأثیر فرآیند های خالص سازی بر روی مشخصات نهایی نانورس تولیدی و تأثیر آن بر روی اصلاح نانو متری رس بررسی شد. این روش نوین شامل ترکیب دو روش فیزیکی و شیمیایی برای خالص سازی و تولید نانورس است. در نمونه رس های استفاده شده دو ناخالصی اصلی، کریستوبالیت و کلسیت بود، که برای رسیدن به بالا ترین درجه خلوص مونت موریلونیت با حداقل تغییر در ویژگی های آن، با استفاده از روش انحلال شیمیایی به ترتیب توسط naoh و hcl حذف شدند. در مرحله دوم سایر ناخالصی های باقی مانده با استفاده از یک جدایش فیزیکی توسط نیرو ی گریز از مرکز جدا شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که جدایش تمامی ناخالصی ها توسط تنها روش فیزیکی در این نمونه های معدنی تقریباٌ غیر ممکن است و نیاز به استفاده از انحلال شیمیایی ضروری است. بررسی های بیشتر حاکی از این مطلب بود که غلظت و زمان واکنش شیمیایی جهت انحلال ناخالصی های مذکور دارای اهمیت است و افزایش بیش از حد مطلوب این پارامتر ها باعث تأثیر بر ساختار مونت موریلونیت می شود. بعد از این مراحل جهت اصلاح فواصل بین صفحات نانورس تولیدی از سورفکتانت هگزا-دسیل تری متیلن آمونیوم بروماید (hdtma-br) استفاده شد. نتایج حاصل از اصلاح نانورس جهت تولید نانورس آلی که در مصارف پیشرفته ای همچون نانوکامپوزیت ها و داروسازی کاربرد دارد حاکی از این مطلب بود که خالص سازی تأثیر مستقیم بر اصلاح آلی نانورس دارد. به این صورت که در صورت خالص سازی فیزیکی به تنهایی (که در جدا کردن تمامی ناخالصی ها ناتوان است)، رفتار نانورس شبیه بنتونیت خام معدنی است. اما بعد از خالص سازی توسط هر دو روش فیزیکی و شیمیایی، قرار گیری hdtma-br در بین صفحات مونت موریلونیت به صورت منظم است و نانورس اصلاح شده دارای الگوی منظمی از hdtma-br در فاصله بین صفحات و ساختارش است. نتایج به دست آمده تا حدی گزارش های ارائه شده ی قبلی را با این چالش روبرو می کند که خالص-سازی نانورس تنها با فرآیند جدایش فیزیکی، می تواند در بسیاری از موارد با چالش هایی همراه باشد، برای رفع این مسئله استفاده از تکنیک های انحلال شیمیایی به همراه جدایش فیزیکی در این زمینه پیشنهاد می شود. در آخر نیز پارامتر های مختلف نانورس تولیدی، مورد بررسی قرار گرفت که این نانورس می تواند در مصارف پیشرفته نظیر نانوکامپوزیت و داروسازی کاربرد داشته باشد .