دانشمندان آمریکایی با استفاده از ذرات کوچکی از یک فلز دیگر به نام
دانه و تغییر شرایط محلول واکنش، روش جدیدی را برای کنترل شکل نانوبلورهای
فلزی توسعه دادند.
Peidong Yang از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و همکارانش با یک مکعب پلاتینی
در ابعاد نانومتر، در حال تحقیق بر روی تولید نانوبلورهای پالادیم با سه
شکل متفاوت هستند و به گفته آنها این روش کاربردهای کاتالیزوری جالبی دارد.
کنترل شکل نانوبلورها بسیار مهم است؛ زیرا بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی
مواد بلوری به شکل آنها بستگی دارد و اکثر پژوهشگران بر روی ساختارهای
ناهمگن ساخته‌شده بر روی سطح مشترک چالکوجنید متمرکز شدند؛ اما هنوز کنترل
شکل نانوذرات فلزی دوتایی منحصر به فرد بسیار کم مورد مطالعه قرار گرفته‌است.
Yang و همکارانش از نانوبلورهای پلاتینی مکعبی(که خیلی تراش خوردهاند) به‌عنوان
دانههای هستهزا استفاده کردند تا مستقیماً شبکهای ترکیبی با پایه
پالادیم در محلول رشد داشته باشند. هر وجه از مکعب‌های پلاتینی nm 13 و
تنها دارای صفحه(۰ ۰ ۱) هستند. پالادیم روی این دانهها رشد کرده و
ساختارهای هسته – پوسته دو فلز pt/pd تولید شدند.
اگر محیط واکنش حاوی دی اکسید نیتروژن باشد، سه شکل متفاوت(مکعبی، مکعب شش‌ضلعی
و شش‌ضلعی) با سطوح متفاوت به دست میآید. نوع صفحات سطحی در مکعبی(۰ ۰ ۱)،
در شش‌ضلعی (۱ ۱ ۱ ) و در مکعب شش‌ضلعی ترکیبی از این سطوح است. حجم دی
اکسید نیتروژن موجود در محیط واکنش تعیین‌کننده شکل نهایی نانوبلورهاست؛
زیرا سرعت رشد پالادیم را بین تعداد صفحات(۰ ۰ ۱) و (۱ ۱ ۱) تنظیم میکند.
در مقابل، وقتی دانهای در ساختار استفاده نشود، کنترلی در شکل دیده نمیشود
و تنها مخلوطی از ذرات بزرگ مثل ذرات بدون ساختار چندوجهی، میلهها و ذرات
تراشدار متفاوت را شامل میشوند.
بر اساس این مشاهدات نتیجه میشود که وجود دانههای پلاتین مکعبی ما را به
دو هدف میرساند: فراهم آوردن سطحی مناسب و تعریف‌شده برای رشد فلز دوم، و
موقعیت و اثر آن در شکل نهایی ساختارهای ناهمگن هسته- پوسته.
توانایی کنترل شکل، به تولید نانوبلورهایی با شکل‌های ویژه و تنوع در سطح
میانجامد که در واکنش‌های کاتالیزوری با انتخابپذیری بالا عمل میکنند.
پژوهشگران میگویند:” این روش برای مواد دیگر از جمله رنیوم، آهن، پلاتین و
کبالت نیز کاربرد دارد.”
|
