موضوع : سنتز نانو کاتالیست ها به روش هیدروترمال
هیدروترمال: استفاده از فشار و دمای اتوکلاو در محیط آبی است.
سولوترمال: استفاده از فشار و دمای اتوکلاو در محیط غیر آبی است.
اتوکلاو محفظه ای است با دیواره های ضخیم و سرپوشی که آن را مسدود میکند و مواد مختلف با بخار تحت فشار با دمای بالاتر از 100 درجه سانتی گراد گرم میشوند. از یک اتوکلاو معمولی برای تولید مواد، رشد بلورها، مطالعه ی معادلات فلزی، احیا مواد و اصلاح شرایط هیدروترمال استفاده میشود.
ویژگی یک اتوکلاو ایده ال برای فرایندهای هیدروترمال به صورت زیر است:
1) بی اثر بودن معرف های اکسیداسیون ، اسیدها و بازها
2) مجموعه ای ساده با به کارگیری آسان
3) گنجایش نامحدود برای محدوده دمایی و فشار مورد نیاز
4) استحکام کافی برای ایجاد دما و فشار بالامعروفترین روش
های سنتز نانو مواد عبارتند از:
روشهای بالا به پایین:
ابعاد یک ماده توده ای کاهش می یابدو ساخت ذرات در ابعاد نانومتری به ابعاد
موردنظر برسد. با استفاده از دستگاه ها و روش های مکانیکی مانند
تراشیدن و اسیاب کردن و غیره نانوذرات از توده مواد به ابعاد بزرگتر تولید میشود.
روشهای پایین به بالا:
با کنترل آرایش و چیدمان اتم ها و ملکولها میتوان به محصول مورد نظر دست یافت.
از جمله مزایای روش هیدروترمال نسبت به روشهای
دیگر:
1) ذخیره انرژی
2)
سادگی
3) قیمت ارزان
4)کنترل هسته زایی بهتر
5) عاری از آلودگی بودن(چون واکنش در محیط بسته انجام می شود)
6) پخش شدگی بیشتر
7)سرعت بالای واکنش
8)کنترل شکل بهتر
9)دمای عملیاتی کمتر در حضور حلال مناسب
شیوه های حرارت دهی در روش هیدروترمال:
اصلی ترین شرایط محیطی واکنش شیوه
انرژی دهی به سیستم است که در روش هیدروترمال از کوره برای حرارت دهی به سیستم
استفاده می شود استفاده از کوره و انتقال حرارت رسانشی باعث ایجاد شیب دمایی زیادی
در قسمت های مختلف واکنش ، شرایط واکنش غیر یکنواخت و در نتیجه تولید ذرات در
دامنه ی ابعادی بسیار وسیع می شود. امروزه از روشهای دیگری برای حرارت دهی یکنواخت
تر استفاده می شود حرارت دهی به کمک امواج ماکرو و حرارت دهی به کمک امواج میدان
مغناطیسی.
نتیجه گیری
فناوری هیدروترمال روش قدرتمندی در
تولید نانو مواد به حساب می اید که بازدهی بالا و کنترل پذیری مطلوب و زیست
سازگاری از جمله ویژگی
های ممتاز این روش به حساب میاید با تغییر در شرایط واکنش با استفاده از محلول ها، افزودنی ها و زیر لایه های مناسب و همچنین با انرژی دهی
مناسب به سیستم میتوان دامنه وسیعی از نانو ساختارها را با کیفیت و ابعاد مطلوب با این روش تولید کرد.
