محققان شیمی کشورمان، موفق به تولید نانوذراتی با ساختارهای جدید و خواص مغناطیسی ویژه شدند. روش پیشنهادی این محققان ساده و کم هزینه است و به دلیل استفاده از روغن خرما، جزو روش‌های شیمی سبز محسوب می‌شود.
کاشان: تولید نانوذرات مغناطیسی با ساختارهای جدید
اخیراً تلاش‌های زیادی جهت ترویج استفاده از روش‌های شیمی سبز و مواد دوستدار محیط زیست در تهیه‌ی نانو مواد، انجام شده است. این تلاش‌ها شامل گسترش استفاده از عصاره‌ی گیاهان یا میوه‌ها به عنوان پایدارکننده و عوامل پوشاننده، جهت کنترل رشد بلورها بوده است. با استفاده از این روش‌ها، واکنش‌های شیمیایی بسیار سریع انجام شده و بازده بسیار بالایی دارد. همچنین هزینه‌ی مصرفی جهت تهیه‌ی نانومواد نیز بسیار پایین خواهد بود.
به گفته‌‌ی سمیرا ماندی زاده،دانشجوی دکترای نانوشیمی در دانشگاه کاشان، در این پژوهش نانوذرات باریم هگزافریت توسط روش سل- ژل خوداحتراقی ساخته شد. بازده بالا، افزایش سرعت واکنش و کاهش هزینه‌ی مصرفی ازمزیت‌های این روش به حساب می‌آید. جهت ساخت این نانوذرات از احیاکننده‌های طبیعی نظیر روغن خرما استفاده شده است.
نانوذرات تولید شده در کنار خاصیت اشباع مغناطیسی بالا، از پایداری شیمیایی عالی و مقاومت به خوردگی بسیار خوبی برخوردارند.
لازم به ذکر است که سنتز نانوساختارها به کمک روش‌های شیمیایی سبب حضور برخی گونه‌های سمی بر سطح نانوذرات می‌شود. در چنین مواردی استفاده از عصاره‌ی گیاهان بسیار مؤثر و مفید خواهد بود. عصاره‌ی گیاهان در فرایند تولید نقش مواد کاهنده را خواهند داشت و همچنین عامل ایجاد نانوساختارهای زیست‌سازگارتری می‌شوند.
ماندی زاده در تأیید این مطلب افزود: «مطالعات ما نشان می‌دهد که قدرت کاهندگی مواد طبیعی با مواد تجاری برابری می‌کند. از طرفی ساخت نانومواد با استفاده از واکنش‌گرهای طبیعی سبب تولید نانوساختارهای جدید و بسیار متنوع خواهد شد. نانوذرات باریم هگزافریت با ساختارهایی نظیر ستاره‌ای شکل، میله‌ای و بشقاب مانند برای اولین بار در این پژوهش تولید شدند.»
وی معتقد است به دلیل راحت بودن روش سنتز و راندمان بالای واکنش، این طرح قابلیت تجاری شدن را نیز دارد.
در روند این مطالعات، پس از سنتز نانو مواد، تأثیر پارامترهای مؤثر بر فرایندی نظیر میزان روغن مورد استفاده و درجه حرارت فرایند بر تشکیل فاز بلوری و خواص مغناطیسی نانوساختارهای باریم هگزافریت بررسی شده است. همچنین جهت مشخصه‌یابی نانوذرات نیز از آزمون‌های XRD، SEM و FTIR استفاده شده است.
به گفته‌‌ی سمیرا ماندی زاده،دانشجوی دکترای نانوشیمی در دانشگاه کاشان، در این پژوهش نانوذرات باریم هگزافریت توسط روش سل- ژل خوداحتراقی ساخته شد. بازده بالا، افزایش سرعت واکنش و کاهش هزینه‌ی مصرفی ازمزیت‌های این روش به حساب می‌آید. جهت ساخت این نانوذرات از احیاکننده‌های طبیعی نظیر روغن خرما استفاده شده است.
نانوذرات تولید شده در کنار خاصیت اشباع مغناطیسی بالا، از پایداری شیمیایی عالی و مقاومت به خوردگی بسیار خوبی برخوردارند.
لازم به ذکر است که سنتز نانوساختارها به کمک روش‌های شیمیایی سبب حضور برخی گونه‌های سمی بر سطح نانوذرات می‌شود. در چنین مواردی استفاده از عصاره‌ی گیاهان بسیار مؤثر و مفید خواهد بود. عصاره‌ی گیاهان در فرایند تولید نقش مواد کاهنده را خواهند داشت و همچنین عامل ایجاد نانوساختارهای زیست‌سازگارتری می‌شوند.
ماندی زاده در تأیید این مطلب افزود: «مطالعات ما نشان می‌دهد که قدرت کاهندگی مواد طبیعی با مواد تجاری برابری می‌کند. از طرفی ساخت نانومواد با استفاده از واکنش‌گرهای طبیعی سبب تولید نانوساختارهای جدید و بسیار متنوع خواهد شد. نانوذرات باریم هگزافریت با ساختارهایی نظیر ستاره‌ای شکل، میله‌ای و بشقاب مانند برای اولین بار در این پژوهش تولید شدند.»
وی معتقد است به دلیل راحت بودن روش سنتز و راندمان بالای واکنش، این طرح قابلیت تجاری شدن را نیز دارد.
در روند این مطالعات، پس از سنتز نانو مواد، تأثیر پارامترهای مؤثر بر فرایندی نظیر میزان روغن مورد استفاده و درجه حرارت فرایند بر تشکیل فاز بلوری و خواص مغناطیسی نانوساختارهای باریم هگزافریت بررسی شده است. همچنین جهت مشخصه‌یابی نانوذرات نیز از آزمون‌های XRD، SEM و FTIR استفاده شده است.
تصویر SEM نانوذرات تولید شده
محققان این طرح در ادامه‌‌ی پژوهش خود به دنبال بهبود خاصیت مغناطیسی این نانومواد هستند.
این کار تحقیقاتی حاصل همکاری سمیرا ماندی زاده، پروفسور مسعود صلواتی نیاسری- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان- و دکتر مهدی بازرگانی‌پور- عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان- است که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد ۴۰، شماره ۱۰، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱۵۶۸۵ تا ۱۵۶۹۱) به چاپ رسیده است.
