1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

استفاده از زئولیت به‌عنوان الگو برای تولید مواد نانوحفره‌ای

کلمات کلیدی : زئولیت - تولید مواد نانوحفره‌ای - یون لانتانیوم تاریخ خبر : 1395/05/06 تعداد بازدید : 2289

محققان روشی برای تولید ساختارهای نانوحفره‌ای کربنی با کمک زئولیت‌ ارائه کردند. آن‌ها با افزودن یون‌های لانتانیوم موفق به کاهش دمای فرآیند کربنیزاسیون شدند.

ساختارهای نانوحفره‌ای نظیر زئولیت الگوی بسیار مناسبی برای تولید ساختارهای نانوحفره‌ای سه‌بعدی هستند. برای این کار به دمای بالا نیاز است تا محصول تولید شده انتخابی نباشد. اخیراً محققان موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان در دمای پایین ساختارهای نانوحفره‌ای با یون‌های لانتانیوم تولید کرد.
زئولیت ماده‌ای رایج در صنعت بوده که دارای حفره‌های میکرومقیاس است. اخیراً محققان از این ماده برای تولید مواد نانوحفره‌ای از جنس کربن استفاده کردند به طوری که حفره‌هایی با ابعاد یک نانومتر ایجاد شده‌است.
در حالت عادی حفره‌های زئولیت به اندازه‌کافی بزرگ نیست که پیش ماده‌های سنتز مواد نانوحفره کربنی در آن قرار گیرد، اما موادی نظیر اتیلن و استیلن می‌توانند به‌عنوان منبع کربن برای تولید مواد نانوحفره‌ای از جنس کربن داخل این حفره‌ها قرار گیرند. البته هزینه این کار بالاست.
پژوهشگران مرکز IBS راهبرد جدیدی برای حل این مشکل ارائه کردند. کیم کیونگسو از محققان این پروژه می‌گوید: «سنتز کربن با استفاده از الگوی زئولیت بسیار جالب توجه است، اما دمای بالا همیشه به‌عنوان مانعی برای این کار بوده است. ما در این پروژه یون‌های لانتانیوم را درون حفره‌های زئولیت قرار دادیم. با این کار دمای مورد نیاز برای کربنیزه کردن اتیلن و استیلن کاهش یافت. گرافن دارای هیبریداسیون SP2 است که می‌تواند با این روش درون حفره زئولیت شکل گیرد. در این روش نیاز به رسوب کربن در سطح زئولیت نیست. بنابراین، بعد از زدودن زئولیت، چارچوبی از جنس کربن باقی می‌ماند که دارای خواص الکتریکی بالاتری نسبت به کربن است. این نتایج بسیار شگفت‌انگیز است. با این روش می‌توان ساختارهای کربنی حاوی نانوحفره ایجاد کرد که قطر حفره‌های آن یک نانومتر است.»
اما چرا یون لانتانیوم مقدار دمای مورد نیاز برای کربنیزه کردن را کاهش می‌دهد؟ این یون‌های سه ظرفیتی پایداری بالایی دارند به طوری که درون زئولیت باقی مانده و به سطح آن نمی‌آیند. در نتیجه قادر به احیاء کربن بوده و درون حفره‌ها کار ایجاد شبکه نانوحفره‌ای را به عهده می‌گیرند.