استفاده از تیتانیوم برای تنظیم فعالیت نانوذرات آهن

اسیدهای ضعیف اگر رقیق شوند، یون‌های آهن موجود در آن به سطح آمده و سپس
وارد محیط می‌شوند. برای درک بهتر این که چگونه آلاینده‌ها با مواد
مغناطیسی و معدنی واکنش می‌دهند، پژوهشگران آزمایشگاه ملی نورث وست پاسیفیک
این سیستم را شبیه‌سازی کردند در این پژوهش مقادیر دقیق و مشخصی از یون‌های
آهن دو ظرفیتی که بسیار فعال هستند به‌همراه آهن سه ظرفیتی که فعالیت کمتری
دارد به‌کار گرفته شد تا شرایطی مشابه شرایط طبیعی بوجود آید. تنظیم نسبت
Fe(II)/Fe(III) تعیین کننده مقدار فعالیت آهن است. برای تست این فرآیند،
محققان کره‌هایی از جنس اکسید آهن را تهیه کردند که در آنها مقادیری
تیتانیوم نیز وجود داشت، این عنصر برای کنترل مستقیم نسبت Fe(II)/Fe(III)
به سیستم اضافه شده بود. با این روش که یک سیستم مبتنی بر نانوذرات است می‌توان
مقادیر آهن را به‌صورت پیش‌بینی شده تنظیم کرد و مقدار فعالیت آن را نیز
تحت کنترل در آورد.

این تیم تحقیقاتی از روش ساده شیمی آبی برای تولید این نانوذرات استفاده
کردند، در این روش مقادیر بسیار دقیق و مشخصی از تیتانیوم به محلول حاوی
Fe(II)/Fe(III) افزوده می‌شود. این گروه تحقیقاتی یک سری مطالعات
میکروسکوپی و طیف سنجی را روی این ذرات انجام دادند تا با استفاده از آن،
ساختار، شکل و فعالیت این ذرات را بررسی کنند.

پیرس از محققان این پروژه می‌گوید تولید آزمایشگاهی نانوذرات کار ساده‌ای
است اما درک رفتار آنها نیازمند ابزار و تحقیقات بسیاری است. با دستگاه‌های
مناسبی که در اختیار داریم، توانستیم مرز دانش را در این حوزه جا‌به‌جا
کنیم.

این تیم تحقیقاتی با استفاده از پراش اشعه ایکس از محلول آبی، موفق به
ارائه تصویری از ساختار جعبه‌ای شکل این نانوذرات شدند. این روش اشعه ایکس
نشان داد که سنتز نانوذرات تا سطح مشخصی در دمای اتاق قابل انجام است. این
گروه تحقیقاتی از موزبائر و طیف سنجی فتوالکترون اشعه ایکس برای بررسی
ساختار درونی این ذرات استفاده کردند.