تولید نانوذرات آهن با خلوص بالا و تجمع اندک

محققان دانشگاه صنعتی سهند تبریز، با بهره‌گیری از روش چگالش شیمیایی بخار، موفق به سنتز نانوذرات آهن با خلوص بالا و تجمع اندک شده‌اند.

 محققان دانشگاه صنعتی سهند تبریز، با بهره‌گیری از روش چگالش شیمیایی بخار،
موفق به سنتز نانوذرات آهن با خلوص بالا و تجمع اندک شده‌اند.

اندازه و توزیع اندازه‌ی نانوذرات، کنترل‌کننده‌ی بسیاری از خواص آنها است. در
نتیجه تعیین عوامل تاثیرگذار بر این خصوصیات بسیار مهم است و خوب است که مطالعات
جامعی از روش‌های سنتز ذرات صورت بگیرد تا روش مناسبی برای تهیه ذرات با خلوص بالا
و تجمع اندک انتخاب گردد.

دکتر اکرم توکلی، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «در این تحقیق اثر پارامترهای عملیاتی
شامل دمای تجزیه‌ی ماده‌ی اولیه، دمای حباب‌ساز، سرعت جریان خوراک، سرعت جریان گاز
حامل و فشار به‌عنوان مهم‌ترین پارامترهای عملیاتی در روش چگالش شیمیایی بخار مورد
ارزیابی قرار گرفته‌اند».

وی در ادامه افزود: «معمولا در پژوهش‌ها، یک یا دو پارامتر موثر بر اندازه‌ی ذرات،
به صورت مجزا مورد بررسی قرار می‌گیرد و به تداخل بین پارامترها اشاره‌ای نمی‌شود،
درصورتی‌که در تحقیقات ما، تمام این پارامترها بررسی شده‌است».

دکتر توکلی تاکید نمود: «برای به حداقل رساندن تعداد آزمایش‌ها جهت تعیین نحوه‌ی
تاثیر این پارامترها بر اندازه‌ی ذرات، از روش طراحی آزمایش‌ها استفاده کرده‌ایم».

دکتر توکلی از تولید نانوذرات آهن کروی از نوع هسته- پوسته در این پژوهش خبر داد و
افزود: «نتایج نشان می‌دهد که تجمع ذرات کوچک‌تر بیشتر است که البته با توجه به
بزرگ‌تر بودن سطح ذرات کوچک نسبت به سطح ذرات بزرگ و انرژی سطحی بیشترشان، این
پدیده قابل قبول است. از سویی دیگر، دمای تجزیه‌ی ماده‌ی اولیه، با توجه به سطوح
انتخاب شده، بیشترین اثر را بر اندازه‌ی ذرات دارد. به‌طوری‌که با افزایش دمای
تجزیه، اندازه‌ی ذرات افزایش می‌یابد و توزیع اندازه ذرات پهن می‌شود. همچنین، سرعت
جریان خوراک و گاز حامل دو فاکتور عملیاتی مهم، بعد از دمای تجزیه‌ی ماده‌ی اولیه
هستند. سرعت جریان گاز حامل، زمان اقامت در کوره را کاهش می‌دهد و باعث کاهش اندازه‌ی
ذرات می‌شود».

گفتنی است که نانوذرات سنتز شده در این پژوهش، می‌توانند به‌عنوان نانوکاتالیست در
کلیه‌ی صنایع شیمیایی استفاده شوند. همچنین این روش سنتز می‌تواند برای تهیه‌ی سایر
نانوذرات به‌کار رود.

جزئیات این پژوهش -که با همکاری مرتضی سهرابی و علی کارگری انجام شده،- در
مجله‌یMicro & Nano Letters (جلد ۵، صفحات ۱۳۹- ۱۳۵، سال ۲۰۱۰)
منتشر شده‌است.