ساخت نانو ساختارهای فولرین به کمک امواج فراصوت

به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانوی معاونت علمی و فناوری رییس جمهوری، از میان نانو مواد می توان به تمامی نانوساختارهای کربنی مانند نانوالماس ها، فولرین ها و نانولوله های کربنی اشاره کرد. بعد از کشف فولرین و تولید آزمایشگاهی آن، پژوهش های فراوانی در مورد روش های تهیه انواع نانو ساختارهای فولرینی و نیز روش های شناسایی و اثبات ساختار آن ها توسط محققین انجام گرفته است.

اهمیت این تحقیقات را می توان به کاربرد نانو ساختارهایی با پایه ی فولرین در علم مواد، شیمی دارویی و وسایل فوتوالکترونیک ارتباط داد.

دکتر جواد صفایی قمی هدف این طرح پژوهشی را بدین شرح توضیح داد: ما از امواج فراصوت به عنوان روشی نوین در تهیه نانوساختارهای با پایه ی فولرین استفاده کردیم. این روش، مبتنی بر اصول شیمی سبز و سازگار با محیط زیست است.

به گفته این محقق، طی فرایند تولید با امواج فراصوت، علاوه بر ایمنی کار، اتلاف انرژی کمتر شده و زمان واکنش به نحو چشمگیری کاهش یافته است. افزون بر این، بازده محصولات تا حدود دو برابر افزایش یافته و محصولات جانبی تولید نخواهد شد.

با توجه به کارایی و عملکرد این نانو مواد در جذب نور و تبدیل انرژی نورانی به انرژی الکتریکی، می توان از آن ها در کاربردهای الکترونی و نوری ویژه، صنایع فوتوالکترونیک و یا وسایلی از جمله سلول ها و باطری های خورشیدی استفاده نمود و کاربرد این ترکیبات به طور گسترده در وسایل فوتوولتاییک است.

نانوساختارهای تولید شده با روش های طیف سنجی FT-IR، 1H NMR، 13C NMR و Mass مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به اینکه قطر نانوساختار فولرین توسط روش های طیف سنجی حدود 0/7 نانومتر تعیین شده و می توان اندازه متوسط این نانوساختارها را حدود 0/7 تا 1 نانومتر تخمین زد.

صفایی قمی در ادامه به نحوه عملکرد روش فراصوت پرداخت و افزود: امواج فراصوت به عنوان روشی ملایم، مؤثر و سازگار با محیط زیست نسبت به روش های معمولی حرارتی، می تواند جایگزین آن ها شود. تحت امواج فراصوت، دما و فشار بالایی درون حباب های موجود در مخلوط واکنش تولید شده و در نتیجه مخلوط واکنش را فعال خواهد کرد. 

وی ادامه داد: زمانی که سطوح این حبابها متلاشی می شود، سرعت واکنش افزایش می یابد. با انجام واکنش حلقه زایی تحت امواج فراصوت که از طریق برخورد مؤثر و کافی بین مواد اولیه اتفاق می افتد، سرعت فرایند تسریع می شود. 

این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر جواد صفایی قمی- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان و دکتر ریحانه معصومی- دانش آموخته شیمی آلی این دانشگاه – است که نتایج آن در مجله ( Ultrasonics Sonochemistry جلد 23، شماره 1، سال 2015، صفحات 212 تا 218) منتشر شده است.

No tags for this post.