|
اکسید روی پودری‌شکل(ZnO) کاربردهای متنوعی از جمله رنگ‌دانه‌ها، روکش کاغذ
و تولید تجاری کالاهای لاستیکی و سدکننده‌های UVA و UVB دارد و در محصولات
آرایشی نیز به‌عنوان ماده ضد میکروبی ملایم استفاده می‌شود و یکی از مهم‌ترین
ترکیبات نیمه‌رساناست.
اخیراً گروهی از محققان چینی دریافته‌اند که نانوبلورهای ZnO در مایعات
یونی قرار گرفته‌اند و به‌دلیل وجود محلول امکان تشکیل توده‌های به هم
چسبیده را ندارند، پس از تبخیر حلال، خودبه‌خود به‌صورت شبکه‌های سه‌بعدی
درمی‌آیند. آنها برای نخستین بار توانسنند الگوهای پراش پرتو ایکس
نانوبلورهای خودآرای این ماده را مشاهده نمایند. این ابرشبکه‌ها بسیار
پایدار بوده، تابش نور جذبی بسیار خوبی دارند.
نکته جالب توجه آن است که تقارن این ابرساختارها با اندازه این نانوبلورها
تغییر می‌کند. این محققان سه نمونه از ZnO با اندازه‌های مختلف(۲، ۵/۲ و ۴
نانومتری) را مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که هرکدام از آنها الگوهای
XRD نسبتا ً متفاوتی را ایجاد می‌کنند که به عقیده آنها ناشی از تفاوت در
نحوه کنار هم قرار گرفتن اتم‌ها در هر کدام از این نمونه‌هاست.
به‌علاوه این الگوهای XRD حاکی از آن است که مقدار نسبی ترکیبات نرم و سخت
ZnO هم نقش مهمی در تعیین تقارن ابرشبکه‌های به دست‌آمده را دارد و این به
معنای آن است که تنها با کنترل اندازه هسته معدنی این نانوذره بلوری، می‌توان
ساختارهای سه‌بعدی مختلفی را تولید نمود.
به نظر این دانشمندان تمام ترکیبات یونی مایع برای پوشش‌دهی این ابرشبکه‌ها
مناسب نیستن؛ لذا باید مولکول‌های یونی مایع با گروه‌های عاملی خاص و
اندازه‌ای کمتر از چهار نانومتر طراحی شوند، زیرا با افزایش اندازه
نانوبلور، قرار دادن پوششی از مولکول‌های یونی مایع روی آن و در نتیجه
خودآرایی و تشکیل ابرشبکه‌ها دشوارتر خواهد شد.
با انتخاب دقیق مولکول‌های یونی مایع، آماده‌سازی انواع مختلفی از
نانوبلورها که بتوانند ابرشبکه‌های خودآرایی را تشکیل دهند، هم افزایش می‌یابد.
نانوبلورهای ZnO به‌دلیل سمیت کمتر و مقاومت بیشتری که نسبت به دیگر
ترکیبات نیمه‌رسانا مانند سلنید کادمیوم در برابر هوا دارند و تابش نوری
جذبی مؤثر، گزینه‌های مناسبی برای مواد نشردهنده نور به شمار می‌آیند.
اکنون محققان در تلاشند تا دیگر انواع نانوبلورها مانند فلزات مغناطیسی
نجیب را هم با استفاده از مولکول‌های یونی مایع پوشش دهند.
گفتنی است مقاله‌ای در این مورد در شماره اخیر نشریه Chemical
Communications با عنوان
“Spontaneous superlattice formation of ZnO nanocrystals capped with
ionic liquid molecules”
به چاپ رسیده‌است.
|
