LOGO

انواع روش های سنتز نانو مواد

: جلسه سوم

روش باال به پایینبطور کلی می توان سه دیدگاه کلي براي توليد مواد نانو ساختار ارائه شده است. در روش اول که به روش از باال به پايين مرسوم است، مواد حجيم با استفاده از يک سري از ابزارها، به مواد

شوند.اريزتر و در نهايت به مواد نانومتري تبديل ين روش می و SPDابتدا توسط فيمن مطرح شد. روش های تغییر شکل شدید

ليتوگرافي که در صنايع الکترونيک کاربرد وسيعي دارد، از جمله یا روش میانیاين روش ها هستند

روشهایی که در این طبقه بندی قرار می گیرند عبارتند از آلیاژسازی مکانیکی، ماشین کاری در بعد ماکرو و غیره. به عنوان مثال در

برای شروع فرآیند ساخت از پودرهای یروش آلياژ سازي مكانيكياب ك آسه كمه بردد و در ادامتفاده می گتری اسمیکروممکانیکی، ذرات پودر بصورت نانو ذرات یا نانو ساختار ها تبديل

روش پایین به باالمي گردد.در این روش ها مواد نانو با استفاده از به هم پيوستن بلوك هاي سازنده مانند اتم ها و مولكول ها و قرار دادن آنها در كنار يكديگر و يا استفاده از خود آرايي توليد مي گردند خود آرايي عبارت است از طراحي مولكول ها و ابر مولكول ها كه اساس تشكيل ا ول ها و مولكت. اتم هاختاري اسكل سودن شل با مكمآنههمواره در جايي قرار خواهند گرفت كه كمترين انرژي آزاد را

( منفي تمايل دارند. ΔGداشته باشند یعنی به سمت انرژي آزاد )انرژي آزاد يك سيستم بوسيله استحكام پيوند و انتروپي تعيين مي

ود.ار در اين شاز بخوب دهي از فل-ژل و رساي سک ه تکنيتقسيم بندي جاي مي گيرند.

: روشهای سنتز

انواع آسیاب

یک همزن مخلوط گلوله و پودر را به حرکت و سایش وا می دارد. ین آسیاب ها می توانند

( را در Kg40- 0.5حجم زیادی از پودر ها) واحد زمان آسیاب کنند

آسياب گلوله اي ساينده

آسیاب سیاره یا

حرکات همانند آن محفظه حرکت سیاره هاست. این حرکت با قرارگیری بر روی یک دیسک چرخان پشتیبان ایجاد می شود که سبب حرکت محفظه ها حول محور خود می گردد. نیروی گریز حرکات بسبب شده ایجاد مرکز از دیسک چرخش از ناشی که دیسک پشتیبان است، برروی پودرهای موجود اثر ها گلوله همچنین و محفظه در آسیاب و به خردایش و منجر گذاشته

می گردد.

بخوبي شناخته شده واص ه خت كاسوط اي مخلپودرهشده محصول نهايي دازه ع اند توزيماننه بي ذرات، درجورف نظمي، آمدن و شاستوكيومتري نهايي ياب رايط آسه شبشدن بستگي دارد و در صورت بررسي و رايط، ترل شكنايي ول نهمحصت مي تري بدسبه.آيد

عوامل موثر در آلیاژسازی مکانیکی

:لیتوگرافی

با الکتریکی های چیپ تولید برای روش این از تر کوچک هایی مورد nm100برجستگی

مطابق روش این در گیرد می قرار استفاده (یک فیفر سیلیسیومی اکسید شده با )الفشکل

با نور به حساس الیه یک از پوشش یک می µm1ضخامت قرار فرابنفش پرتو تحت

گیرد. پرتو عبوری می تواند از شیارهای ماسک لنزها یک سری از از عبور که پس کند عبور اندازه الگو کاهش یافته و در نتیجه یک واکنش فتو شیمیایی جاییکه پرتو با الیه حساس به نور برخورد می کند. قسمت های در معرض پرتو در حین مرحله آشکار سازی همانطور که در شکل )ب( مشاهده می شود حل شده و یک کپی از الگو ماسک شکل می گیرد. سپس مجموعه در با الیه یک محلول اسیدی قرار گرفته و اسید حذف باعث و داده واکنش سیلیسیوم اکسید الیه اکسید سیلیسیوم می گردد البته اسید هیچ واکنشی با الیه حساس به نور و سیلسیوم نمی دهد )شکل )ج((. همچنین الیه حساس به نور در محلول های اسیدی مختلف مطابق شکل )د( ه الی تر بیش ردن ک اچ ا ب بعالوه ده ش ل حنیز اسید معرض در مناطق از سیلیسیومی باعث شکل گیری امر این حذف می گرددکه

کانال ها می گردد

روش های سنتز پایین به باال

سنتز از فاز مایع

سل-ژلسنوشیمیهیدرترمال

فرآیند، آغازی از پیش نقطه تش.کیل محل.ولی درون یک حالل مناسب است. موادی که م.اده ه.ا

گردند می استفاده ماده پیش عنوان به معموال یا ترکیبات عمدتا از نوع نمک های فازات معدنی درون آلکوکسید فلز های یون مانند فلزی آلی لیگاندهای آلی )لیگاند، یون یا مولکولی است که در یا اتم یک همسایگی در کمپلکس ترکیب یک

مانند گیرد( قرار مرکزی قرار Ti(OC4H9)4مولکول یک ماده پیش پلیمریزاسیون واکنش اثر در دارد. سوسپانس.یون کلوئی.دی ی.ا س.ل تش.کیل می

با اضافه کردن سورفکتانت ش.ود . در سل ذرات درون در ای ده پراکن امال ک و زا مج ورت بصتوان را می ذرات گیرند. قرار می سوسپانسیون بوسیله عملیات های خاصی از داخل سوسپانسیون استخراج کرده تا تحت عملیات های تکمیلی بعدی الیه زیر یک روی بر توان می یا و گیرند قرار رسوب داده شوند. در ادامه فرآیند سل-ژل بوسیله کردن فعال غیر با توان می شیمیایی عملیات

ک.ه ش.بکه سورفکتانت ژل ن.وعی ب.ه را س.ل محل..ول درون ذرات از ای پیوس..ته بهم

ژل، نوعی از سوپر پلیمر یا اس.ت، تب.دیل نم.ود. بیشمار مولکول در یک شبکه آزاد سه بعدی ) یا دو می الیه( زیر یک روی بر فیلمی بصورت بعدی باشد. با تبخیر حالل یک فیلم چگال یا نانو متخلخل

بدست می آید.

روش سل-ژل:

در روش سل ژل به کمک تغییر و تنظیم شرایط و مراحل سنتز می توان انواع ساختارهای نانو متری را بدست آورد. به طور مثال به کمک استخراج نانو ذرات از سوسپانسیون سل می توان نانو پودرها

(0D) وانت با تنظیم شرایط رسوب گذاری در روش سل ژل می و ، مواد بالک نانو (2D)انواع ساختارهای نانو متری مانند: نانوپوشش ها

مانند غشاهای متخلخل را بدست آورد(3D)ساختار

:تنظیم پارامترهای روش سل-ژل برای سنتز انواع نانوساختارها

:روش سونو شیمی

LOGO