روش­های مشخصه یابی نانو ذرات

نانو مواد داراي مشخصات متنوعي هستند که براي تعيين هركدام از آن­ها به ابزار و وسايل دقيقي نياز است. از اين رو تجهيزات و روش­هايي شامل آناليز ميكروسكوپي، آناليز ساختاري، روش هاي تعيين اندازه و سطح ويژه ذرات، آناليز پيوندي، آناليز عنصري، روش­هاي تعيين ضخامت فيلم و تعداد لايه، روش­هاي تعيين خواص فيزيکي و روش­هاي جداسازي براي اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرد. نتيجه آناليزهاي مذكور به صورت تصوير، طيف و يا گراف است كه اطلاعاتي در مورد ابعاد، شكل، انواع پيوندها و عناصر و مقدار تخلخل ارائه مي دهد [17].

برخی از روشهای کاربردی عبارتند از :

1- ميكروسكوپی الكترون روبشي[1] (SEM)

ميكروسكوپ الكترونيكي روبشي، نوعي ميكروسكوپ الكترونيكي است كه در آن تصوير بيشتر بر اساس الكترون شكل مي­گيرد. اين سيستم به منظور مطالعه مستقيم سطوح جامدات طراحي شده است.

2- ميكروسكوپی الكترون عبوري[2]TEM) )

اين روش اندازه و شكل ذرات را با دقت حدود چند دهم نانومتر به دست مي‌دهد كه به نوع ماده و دستگاه مورد استفاده بستگي دارد .

3- پراش اشعه ايكس[3] (XRD)

در روش XRD اندازه ذرات را مي توان از يك پيك در الگویXRD  و با استفاده از رابطه شرر[4] تعیین کرد[18]:

(1-1)                                                                        

4- تعیین تعداد لایه های پوشاننده­ سطح

تجزیه وزن سنجی حرارتی (TGA)[5] تكنيك مناسبي براي اثبات قرار داشتن پوشش روي سطح نانو ذراتي است كه با پليمر‌ها و يا مواد فعال سطحی پوشش داده شده‌اند. به ازاي هر لايه پوشش، يك مرحله كاهش وزن را در نمودار TGA مربوطه مشاهده خواهیم کرد.

5- اندازه‌گيري بار سطحي نانو ذرات

از دستگاه زتاسایزر[6]براي اندازه‌گيري بار سطحي نانو ذرات در شرايط مختلف استفاده مي‌شود. از روي اطلاعات حاصل از این دستگاه مي‌توان فهميد كه بار سطحي با تغيير pH و يا افزودن مواد فعال سطحي چه تغييري مي‌كند [18].

1-7- محافظت و پايدار كردن نانو ذرات مغناطيسي

محافظت و پايدار نگه داشتن نانو ذرات براي مدت طولاني بدون اين كه تجمع و رسوب كردني رخ دهد، يكي از مهمترين مسايل در اين زمينه مي‌باشد. نانو ذرات مغناطيسي همانند ديگر نانو ذرات از انرژي سطح بالايي نسبت به حجم‌ شان برخوردارند. به علاوه، برهم‌كنش‌هاي مغناطيسي قوي ميان نانو ذرات مغناطيسي برقرار است. اثرات مغناطيسي اضافي اين ذرات، آن­ها را بيشتر از ديگر نانو ذرات مستعد تجمع كنترل نشده تحت شرايط معمول سنتز مي‌كند[20،19].

در پايدار كردن این مواد مي‌توان از دو استراتژی کلی استفاده کرد [21]:

1- دافعه فضايي

2- دافعه الكتروستاتيك

[1] . Scanning electron microscopy

[2] . Transmission electron microscopy

[3] . X-ray diffraction techniques

[4] . Scherrer

  1. 4. Thermo geravimeteric ananlysis
  2. 5. Zeta sizer

لینک جزییات بیشتر و دانلود این پایان نامه:

حذف فلزات سنگين از فاضلاب‌هاي صنعتي با استفاده از نانو ذرات مگهمايت اصلاح شده با پليمرهاي سنتزي جديد