X
تبلیغات
نانو تکنولوژی - انواع نانو مواد

1-     نانوذرات اکسیدی

2-     نانوذرات غیراکسیدی ( کاربیدی، نیتریدی، بریدی، ... )

3-     نانوذرات عنصری ( که اکثرا شامل نانوذرات فلزی، بور، کربن و سایر عناصر می شود. )

4-     انواع مختلف نانو لوله های کربنی(CNT)

5-     انواع مختلف نانومیله ها ( NanoRod )، نانو ویسکرها ( Nano Wisker )، نانوسیم ها ( Nanowireنانوفيبر ها ( Nanofiber )

6-     انواع مختلف نانو ساختارهای کربنی مانند فلورین ها (C60 C70) و نانوالماس ها (Nano-Diamonds)

7-     نانومحلول ها

8-     نانومواد معدنی

9-     انواع مختلف کوانتوم دات ها( Quantum Dots )


نانوذرات اکسیدی که اغلب نانوذرات اکسیدی سرامیکی هم نامیده می شوند، شامل محدوده وسیعی از نانوذرات می گردند. این دسته از نانومواد، پراستفاده ترین دسته از نانوموادها را تشکیل می دهند. این مواد شامل نانواکسید تیتانیوم( TiO2 )، نانواکسید آلومینیوم ( Al2O3 )، نانواکسید زیرکونیوم ( ZrO2 )، نانواکسید بور ( B2O3 )، نانواکسید بیسموت ( Bi2O3 )، نانواکسید سریم ( CeO2 )، نانواکسید کبالت( Co3O4 CoO )، نانواکسید کروم ( Cr2O3 )، نانواکسید مس ( CuO )، نانواکسید آهن (  Fe3O4 Fe2O3 )، نانواکسید ایندیوم ( In2O3 )، نانواکسید قلع ( Sn2O3 )، نانواکسید منیزیم ( MgO )، نانواکسید منگنز (  Mn2O3)، نانواکسید مولیبیدن ( MoO3 )، نانواکسید نیکل ( NiO )، نانواکسید سیلیکون ( SiO2 )، نانواکسید تنگستن ( WO3 )، نانواکسید ایتریا ( Y2O3 )، نانواکسید روی ( ZnO ) و ... می باشد.

از کاربردهای نانوپودر اكسيد سريوم ( CeO2 )، استفاده كاتاليستي براي تبديل گازهاي مضر خروجي از اگزوز خودرو و تبديل آنها به گازهاي با ضرر كمتر مي باشد. كاربرد مهم ديگر آن در زمينه توليد و ذخيره سازي هيدروژن مي باشد. علت اصلي اين كاربردها وجود جاهاي خالي اكسيژن در سطح سريا مي باشد كه بعنوان مكان فعال در واكنش ها عمل مي كنند.

نانوپودر اکسید زیرکونیوم ( ZrO2 ) در صنایع نسوز و هسته ای کاربرد دارد. از نانوذرات نانواکسید سیلیس ( SiO2 )، برای ساخت نمونه‌هاي بتن حاوي نانوذرات سيليس (HPC)، نانوسيليس در جلوگيري از خوردگي فولاد، ... استفاده می شود. استفاده از نانوسيليس در تهيه بتن ضمن افزايش عمر بنا مانع از فرسايش و خوردگي سدها و سازه هاي دريايي به ويژه در بخش هاي بندري و نفت و گاز می شود.

 نانوذرات اکسید سرب با ساختاری مناسب برای ساخت باتری‌های سرب-اسید با طول عمر و ظرفیت بالا استفاده می شود. نانو  ذره  اکسید روی  در صنایع   مختلف می تواند جانشین  اکسید روی  ماکرومولکول  گردد  و خواص  فوق العاده ای به محصول نهایی بدهد. این محصول در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی به عنوان کاتالیزور استفاده می گردد و همچنین در صنعت لاستیک سازی ، الکترونیک ، الکتریک ، لعاب ، آرایشی و بهداشتی و در صنایع شیمیایی مختلف دیگر کاربرد وسیعی دارد.

این دسته می تواند شامل تمام اکسیدهای عناصر جدول تناوبی باشد. نانواکسیدهای عناصر کمیاب نیز در مواردی بصورت تجاری عرضه می شود. قیمت این دسته از نانوذرات اغلب تا حدودی نزدیک می باشد. این نانواکسیدها اغلب غیرفعال بوده و در شرایط محیط واکنش خاصی نمی دهند. این نانوپودرها را می توان تا چندین سال در شرایط مناسب نگهداری کرد. بعضی از این نانوذرات به رطوبت حساس بوده و ممکن است در بلندمدت واکنش دهند.

نانواکسیدهای غیراکسیدی نیز بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند ولی اغلب قیمت بالاتری نسبت به نانوذرات اکسیدی دارند. معروفترین نانوذرات در این دسته شامل نانوسیلیکون کاربید ( SiC )، نانوسیلیکون نیترید ( Si3N4 )، نانوتیتانیوم کاربید ( TiC )، نانوتیتانیوم نیترید ( TiN )، نانونیترید بور (BN)، نانوکاربید تنگستن ( WC نانو دی برید تیتانیوم ( TiB2 )، ... می باشد. قیمت این مواد حداقل دو تا سه برابر قیمت نانومواد اکسیدی می باشد. کاربردهای محدودتری نسبت به نانومواد اکسیدی دارند.

نانوذرات عنصری شامل طیف وسیعی از نانومواد می شود. این نانوذرات به دلیل خالص بودن و همینطور اندازه بسیار ریز ذرات، به شدت واکنش پذیر هستند و حتی واکنش پذیری آن ها از مواد غیرنانو مشابه بسیار بیشتر است. این موضوع به دلیل سطح ویژه بسیار زیاد آنها می باشد. تقریبا این واکنش پذیری در تمام این مواد دیده می شود و در برخی از موارد استفاده نابجا باعث انفجار نانومواد می شود که بسیار خطرناک است. نانومواد عنصری متداول شامل نانونقره ( Nano Ag ) به صورت پودر و نانوسیم، نانوطلا ( Nano Au )، نانوبور ( Nano B )، نانوکبالت ( Nano Co )، نانوکروم ( Nano Cr )، نانومس ( Nano Cu )، نانوآهن ( Nano Fe )، نانومولیبیدن ( Nano Mo )، نانونیکل ( Nano Ni )، نانوسیلیس ( Nano Si )، نانوتیتانیوم ( Nano Ti )، نانوتنگستن ( Nano W )، نانوروی ( Nano Zn ) و ...  می باشند.

دسته ای دیگر از نانوساختارها، ترکیبات مختلف کربن به صورت نانولوله های کربنی ( CNT ) می باشد. نانولوله ها به صورت های مختلفی یافت می شوند. این نانولوله ها به صورت تک جداره ( SWCNT ) ( Single Wall )، دو جداره ( DWCNT ) ( Double wall )، چند دیواره ( MWCNT ) ( Multiwall ) یافت می شوند. قیمت نانولوله های تک دیواره بسیار بیشتر از دو دیواره و چند جداره است. فاکتور دیگر تاثیرگذار در خواص نانولوله ها، طول آن ها می باشد. بیشتر بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی در مواد تشکیل شده از نانولوله ها به دلیل اثری ایست که این ماده به عنوان الیاف با قطر بسیار کم و سطح ویژه بسیار زیاد، ایفا می کند. البته با زیاد بودن طول CNT ، امکان در هم پیچیدن آن نیز وجود دارد. تشخیص نانولوله های مرغوب از غیرمرغوب آن اغلب مشکل است و این ماده در بسیاری از موارد با سایر نانوساختارهای کربنی مخلوط می باشد.

نانوسیم ها و نانوویسکرها بصورت محدود و با قیمت بسیار بالا یافت می شوند. شرایط تولید این مواد بسیار سخت و پیچیده بوده و اغلب با خلوص پایین یافت می شوند. شرکت پارس صنعت لیما موفق به تولید نانوویسکرهای SiC گردیده که البته تا تولید صنعتی راه دشواری را پیش رو داریم. نانوسیم های نقره (Silver nanowires )، نانومیله های اکسید آهنی (Iron Oxide Nanorods )، نانومیله های اکسید منگنز (Manganese Oxide Nanorods )، نانوسیم های سرب (Lead Nanowires )، نانوسیم های مس (Copper Nanowires )، نانوسیم های کبالت ( Cobalt Nanowires ) و نانوسیم های نیکل (Nickel Nanowires ) از انواع تجاری این دسته هستند.

یا توجه به اینکه کربن به فرم های مختلفی مانند گرافیت، الماس و ... در طبیعت وجود دارد، بنابراین باید انتظار داشت که این فرم ها بصورت نانو نیز امکان تولید داشته باشند. نانوگرافیت ها (Graphite Powders )، نانوالماس ها (Diamond Powder )، نانوذرات کربنی ( نانو دوده ) (nanopowder  Carbon   )، نانوفلورین ها  ( C60 ) و ... می باشد. قیمت این دسته از نانومواد بسیار بالا بوده و تقریبا جز گرانترین دسته محسوب می شوند.

نانومحلول ها نیز دسته ای دیگر از نانومواد هستند که از ترکیب نانوذرات عنصری، اکسیدی یا غیراکسیدی در یک حلال تهیه می شوند. این حلال می تواند آب مقطر، انواع الکل مانند اتانول، متانول، پرپانول و ...  باشد. این نانومواد در تحقیقات مرتبط با زیست شناسی، بیوتکنولوژی و شیمی پرکاربرد هستند.

نانومواد معدنی مانند نانوخاک رس ( Nanoclay )، نانو کربنات کلسیم (CaCO3 )، نانو تالک، نانو ميكا-بنتونيت و ... نیز کاربردهای مختلفی یافته اند. این مواد از نظر قیمت ارزان بوده و از این رو در صنایع استفاده های متفاوتی پیدا کرده اند. برای مثال از نانوخاک رس در صنایع ساختمانی، نانوپلیمرها، تثبيت‌کننده خاک استفاده می شود.

کوانتوم دات نیز دسته ای از نانومواد هستند که برای کاربردهای نوری استفاده می شوند.

نوشته شده در چهارشنبه یازدهم آبان 1390ساعت 16:48 توسط مصطفی صادقی| |
خدمات وبلاگ نويسان
* نام و نام خانوادگی :
* آدرس ایمیل:
موضوع پیام:
*پیام:

فرم تماس از پارس تولز