Posted in | Nanomaterials

החוקרים גלו טכניקה לפיתוח חלקיקים עם מאפיינים מתכוונן

Published on December 16, 2010 at 1:09 AM

מחקר חדש של חוקרים באוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט שופך אור על כמה טכניקה משמש בדרך כלל לייצור חד מתכת חלקיקים ניתן להאריך ליצור חלקיקים המורכב משתי מתכות - וכי יש מאפיינים מתכונן. המחקר גם מספק תובנה את התכונות האופטיות של כמה חלקיקים אלה.

כוונון התכונות האופטיות של חלקיקים הוא עניין של יישומים כגון טכנולוגיית אבטחה, לשימוש בייצור תגובות כימיות יעיל יותר - שבו יש יישומים תעשייתיים וסביבתיים רבים.

החוקרים יצרו ליבה / מעטפת חלקיקים עם פגז הליבה זהב, כסף, כמו גם חלקיקי סגסוגת, אשר לערבב זהב וכסף. החוקרים אפיינו גם את התכונות האופטיות של חלקיקים אלה. "כסף וזהב יש תכונות אופטיות ייחודיות הנובעות אינטראקציות ספציפיות שלהם עם השדה החשמלי של האור", אומר ד"ר ג'ו טרייסי, פרופסור למדעי החומרים והנדסה באוניברסיטת מדינת צפון קרוליינה ואחד ממחברי המאמר המתאר את המחקר. "על ידי מניפולציה של יחס של מתכות, והאם חלקיקים יש ליבה / מעטפת או סגסוגת מבנים, אנחנו יכולים לשנות את התכונות האופטיות שלהם עם שליטה."

החוקרים מסונתז חלקיקים באמצעות טכניקה המכונה "הבשלת מערכת העיכול". הטכניקה נעשה שימוש כדי ליצור חלקיקי מתכת יחיד במשך עשור בערך, אבל יש מחקרים מוגבל של ליבה / מעטפת מסגסוגת חלקיקים שנוצרו באמצעות הבשלת העיכול. עם זאת, אופי מקיף של מחקר זה עשוי לעשות את זה יותר נפוץ.

"מחקר זה, יחד עם עבודה בנושא על ידי אחרים, מראה כי הבשלת מערכת העיכול היא שיטה מעשית ליצירת רב מרכיב חלקיקי מתכת. השתמשנו זהב וכסף, אבל אותם עקרונות עשויה להחיל על מתכות אחרות," אומר טרייסי. "הערכה שלנו מפורט של גישה זו סינתטי צריכים לסייע לחוקרים אחרים לבחון סוגים אחרים של חלקיקי מתכת בינארי".

הבשלת העיכול מסתמך על שימוש ligands, שהן מולקולות אורגניות קטנות עם חלקים שהקשר ישירות מתכות. Ligands מעוגנים בדרך כלל ליבות מתכת של חלקיקים ולמנוע חלקיקים מן clumping יחד, אשר מאפשר להם להיות תלויים פתרון. הבשלת העיכול מתרחש כאשר ligands מסוגלים להעביר אטומי המתכת מן הליבה של nanoparticle אחד למשנהו - וכתוצאה מכך הפצה בגודל אחיד יותר בין חלקיקים.

החוקרים השתמשו העיכול הבשלה כדי ליצור פתרון של חלקיקי זהב בסדר גודל דומה. כאשר הציג אצטט כסף לתוך הפתרון, ligands מועברים אטומי כסף על פני השטח של חלקיקי זהב, וכתוצאה מכך חלקיקים עם ליבות זהב ופצצות כסף.

חוקרים מכן העביר את חלקיקים בפתרון השני, המכיל ליגנד שונים. חימום זה הפתרון השני 250 מעלות צלזיוס גרמה מתכות לנטרל לתוך אחד את השני - יצירת חלקיקים עשויים מסגסוגת זהב כסף.

החוקרים יצרו גם זהב כסף חלקיקי סגסוגת על ידי דילוג על השלב קרב הבריאה, מציגה אצטט כסף בפתרון השני, מעלים את הטמפרטורה ל 250 מעלות צלזיוס. שיטה זו "קיצור דרך" יש את היתרון של פישוט שליטה על יחס הזהב ל-כסף של הסגסוגת.

מקור: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 16. October 2011 15:09

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit