تولید محصولی با سرمایش-گدازش نانوذرات توسط شیمی دان‌ها

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، شیمی‌دانان روشی مبتنی بر سرمایش و گدازش ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان آئروژل‌های فلز نوبل (NMA) را با ساختار‌های چندمقیاسی و سطحی تمیز تولید کرد.

این محصول دارای ساختار سلسله مراتبی بوده و از خواص نوری منحصر به فردی برخوردار است؛ در نتیجه این ویژگی‌ها، عملکرد این ماده در برابر الکترواکسیداسیون اتانول بالا است. این یافته، ایده‌های تازه‌ای برای طراحی ژل‌های مختلف و مواد فوم‌مانند با عملکرد الکتروکاتالیستی و فتوالکتروکاتالیسیتی ارائه می‌دهد.

NMA دسته جدیدی از مواد متخلخل هستند که توجه زیادی را به خود جذب کرده است که دلیل این امر، معماری خودپشتیبان این مواد، مساحت سطحی بالا و سایت‌های فعال نوری و کاتالیستی آن‌ها است که موجب شده تا عملکرد این مواد در حوزه‌های مختلف جالب توجه باشد.

با این حال، روش‌های فعلی سنتز این مواد به‌گونه‌ای است که زمان زیادی نیاز دارد و با ناخالصی‌های اجتناب‌ناپذیری نیز همراه است. همچنین ساختار چندمقیاسی آن‌ها کنترل نشده بوده و در نهایت موجب محدود شدن دایره کاربرد این مواد می‌شد.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه صنعتی درسدن و محققانی از چین، به تازگی روشی سرمایشی و گدازشی ارائه کردند که می‌توان با آن آئروژل فلز نوبل با ساختار چندمقیاسی را تولید کرد، ساختاری که خواص فتوالکتروکاتالیستی در فرآیند الکترواکسیداسیون اتانول دارد. این ویژگی برای استفاده در پیل‌های سوختی مناسب است.

نتایج این طرح تحقیقاتی در نشریه Angewandte Chemie International Edition به چاپ رسیده است.

ران و و همکارانش پی به خواص خودالتیامی ژل‌های نوبل در کار‌های قبلی خود بردند. از این رو، از روش سرمایش و گدازش برای توسعه راهبردی عاری از افزودنی برای تولید این ساختار‌ها استفاده کردند.

در این روش، نانوذرات فلزی مختلف در مرحله محلول ناپایدار شده و با سرمایش آن‌ها مجتمع شده و تشکیل ساختار کلوخه‌ای را می‌دهند. بعد از گرم شدن، این تجمع‌ها و کلوخه‌ها رسوب کرده و با آرایشی فضایی به ساختار هیدروژل منولیتیک در می‌آیند. با خالص‌سازی و خشک کردن، هیدروژل‌های تمیزی به‌دست می‌آید.