1-2
Transcrição
1-2
1 داﻧﺸﮕﺎه ﻛﺮدﺳﺘﺎن داﻧﺸﻜﺪه ﻋﻠﻮم ﭘﺎﻳﻪ ﮔﺮوه ﺷﻴﻤﻲ ﻋﻨﻮان: ﺗﻬﻴﻪ ،ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ و ﻛﺎرﺑﺮد ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/La/POMو TiO2/Y/POM ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮ: ﺣﺴﻦ ﻛﻮﺛﺮي اﺳﺘﺎد راﻫﻨﻤﺎ: دﻛﺘﺮ روﺷﻦ ﺧﻮﺷﻨﻮازي ﭘﺎﻳﺎن ﻧﺎﻣﻪ ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ رﺷﺘﻪ ﺷﻴﻤﻲ ﮔﺮاﻳﺶ ﻣﻌﺪﻧﻲ اﺳﻔﻨﺪ ﻣﺎه 1392 2 ﻛﻠﻴﻪ ﺣﻘﻮق ﻣﺎدي و ﻣﻌﻨﻮي ﻣﺘﺮﺗﺐ ﺑﺮ ﻧﺘﺎﻳـﺞ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت، اﺑﺘﻜﺎرات و ﻧﻮآوريﻫﺎي ﻧﺎﺷﻲ از ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻣﻮﺿﻮع اﻳﻦ ﭘﺎﻳﺎنﻧﺎﻣﻪ )رﺳـﺎﻟﻪ( ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ داﻧﺸـﮕﺎه ﻛﺮدﺳﺘﺎن اﺳﺖ. 3 ***ﺗﻌﻬﺪ ﻧﺎﻣﻪ*** اﻳﻨﺠﺎﻧﺐ ﺣﺴﻦ ﻛﻮﺛﺮي داﻧﺸﺠﻮي ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ رﺷﺘﻪ ﺷﻴﻤﻲ ﮔﺮاﻳﺶ ﻣﻌﺪﻧﻲ داﻧﺸﮕﺎه ﻛﺮدﺳﺘﺎن، داﻧﺸﻜﺪه ﻋﻠﻮم ﭘﺎﻳﻪ ﮔﺮوه ﺷﻴﻤﻲ ﺗﻌﻬﺪ ﻣﻲﻧﻤﺎﻳﻴﻢ ﻛﻪ ﻣﺤﺘﻮاي اﻳﻦ ﭘﺎﻳﺎن ﻧﺎﻣﻪ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻼش و ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺧﻮد ﺑﻮده و از ﺟﺎﻳﻲ ﻛﭙﻲ ﺑﺮداري ﻧﺸﺪه و ﺑﻪ ﭘﺎﻳﺎن رﺳﺎﻧﻴﺪن آن ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻼش و ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻣﺴﺘﻤﺮ اﻳﻨﺠﺎﻧﺐ و راﻫﻨﻤﺎﻳﻲ و ﻣﺸﺎوره اﺳﺎﺗﻴﺪ ﺑﻮده اﺳﺖ. ﺑﺎ ﺗﻘﺪﻳﻢ اﺣﺘﺮام ﺣﺴﻦ ﻛﻮﺛﺮي 1392/12/4 4 9 3 86ان 4ن را #و !3ز 66 )7+اد' &%م 5 86-6و ,ردا KLس Iا وFG Hن راAB 3CD4 ،م )78 ،:6<=>?3رش را T/024 34 34 5ز 9S Hو)7ح M FN64و )7V W69 :64د'ام. 34 اn4م e ،3f)7 Fh i j32 iر8d 66و cو ا4bاد `6ر 5 )34ن ] , Aً rs6 Fu[ 90ردا از /opن.66 vw6x /o9e Fh z{|5 }~T ,ردا 2+ام را اLد را | ،9A9د)72) vاز 9G :6-6ا zn4را ازرا TA9ارز ' Hو 8dا 3رن )7V FG'4د. H £32 از ا 8dا[ | ،د 4 vو | د3!5| vز اD4ر 8dد6ن را دا/uام و ز 5داور ا ﯾن¦ را ' ¡8ا § 3 Hو .9AV[ 86-6 از ¬ ر و«4 5ن) ،اiان د)76ز ،و ¨ا5ان &%م±²KL A9> ،ا رم ' Fرا 4¯° 5ر Hن ®4ش 9Tﯾر )7Vد'ا. H از /opدوLن و| ،9T³®´ µpﯾن:ا)· v¸¹د)7 Â4، HÄ 9s6 ،Åاn4،³د 363و ،½9¾ >، Hدار)7ش !3اد ،دار)7ش v¸¹زا 4»)72 ،رº ،ا Îxز ÊË ،ÌÍا Éرا ،)7ÈLن | ،½ÆاAÕن 98Ó، AÔ4اÊÒ، Aح ر4 ،Ì)7اد ژﯾ و 4:T9+ا[4b،ﯾ و±²KL ،×،86ÙÚ ،ا رم و ¨ا6ن 5 ABم !3ا ¡ßز M Hرزو 563)7دارم. KLس 4bاوان à)7 áâ 1 ﭼﻜﻴﺪه ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/La/POMو TiO2/Y/POMﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖﻫﺎي ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه 0ﺗﺎ 30درﺻﺪ ) (POM = K12.5Na1.5[NaP5W30O110], α-H4SiW12O40از ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از روشﻫﺎي ﺳﻞ -ژل و اﺷﺒﺎع ﺳﺎزي ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪﻧﺪ .ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎي ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻓﻨﻮن ،DRS ،XRD EDX ،SEM ،TEMو FT-IRﻣﻮرد ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ .اﺛﺮ ﻳﻮنﻫﺎي دوﭘﻪ ﺷﺪه ،ﻧﺴﺒﺖﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ،ﻣﻘﺪار ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ و pHﻣﺤﻠﻮل ،ﺑﺎ ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﻣﺘﻴﻞ اوراﻧﮋ ﺗﺤﺖ ﻧﻮر UVو در ﺣﻀﻮر اﻳﻦ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ .ﻣﺘﻴﻞ اوراﻧﮋ ﻃﻲ ﻣﺪت 4دﻗﻴﻘﻪ و در ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﻬﻴﻨﻪي ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ )ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﺎرﮔﺬاري 10 ،10 ،20و 10درﺻﺪ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت و ﻣﻘﺪار 0/02 ،0/02 ،0/03و 0/03ﮔﺮم ﺑﺮاي ،TiO2/Y/P5W30 ،TiO2/La/P5W30 TiO2/La/SiW12و (TiO2/La/SiW12ﺗﺨﺮﻳﺐ ﺷﺪ pH .ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺑﺮاي واﻛﻨﺶﻫﺎي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي اﻧﺠﺎم ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 3ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪ .ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﻧﻴﺰ در ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺗﺨﺮﻳﺐ ﺷﺪ. واژهﻫﺎي ﻛﻠﻴﺪي :ﺗﻴﺘﺎﻧﻴﻮم دي اﻛﺴﻴﺪ ،ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ،ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ،ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري أ ﻓﻬﺮﺳﺖ ﻣﻄﺎﻟﺐ ﺻﻔﺤﻪ ﻋﻨﻮان ﻓﺼﻞ اول )ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻨﺎﺑﻊ( .................................................................................................................... 1 -1-1ﻣﻘﺪﻣﻪ ................................................................................................................................................... 1 -2-1ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ............................................................................................................................................... 2 -3-1ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ................................................................................................................................................ 3 -1-3-1ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ............................................................................................................... 5 -2-3-1روشﻫﺎي ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ........................................................................................................ 7 -3-3-1روشﻫﺎي ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد 9 .................................................................................................. -4-1ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ...................................................................................................................................... 12 TiO2 -1-4-1ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ................................................................................................. 13 -2-4-1روشﻫﺎي ارﺗﻘﺎء ﻛﺎراﻳﻲ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ................................................................................ 16 -5-1ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ.................................................................................................................................. 17 -1-5-1ﻣﻌﺮﻓﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ ...................................................................................................... 18 -2-5-1ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ ................................................................................................ 18 -6-1آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ ...................................................................................................................... 24 -7-1اﻫﺪاف ﭘﺮوژه ........................................................................................................................................ 25 ﻓﺼﻞ دوم )آزﻣﺎﻳﺶﻫﺎ ،ﻛﺎرﻫﺎي ﻋﻤﻠﻲ و ﻧﺘﺎﻳﺞ( 26 ............................................................................ -1-2ﻣﻘﺪﻣﻪ ................................................................................................................................................... 26 -2-2ﻣﺸﺨﺼﺎت دﺳﺘﮕﺎﻫﻲ ............................................................................................................................. 26 -3-2ﻣﻮاد اوﻟﻴﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ........................................................................................................................... 27 -4-2ﺗﻬﻴﻪ ﭘﻴﺶﻣﺎدهﻫﺎ و ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ..................................................................................................................... 27 -1-4-2ﺗﻬﻴﻪ .......................................................................................................................... SiW12 27 -2-4-2ﺗﻬﻴﻪ ........................................................................................................................ P5W30 28 -3-4-2ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ................................................................................................ TiO2/La 28 -4-4-2ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ .................................................................................................. TiO2/Y 29 -5-4-2ﺗﻬـﻴﻪ ﻧـﺎﻧﻮﻛـﺎﻣﭙﻮزﻳـﺖﻫﺎي TiO2/La/SiW12ﺑـﺎ ﻧـﺴﺒﺖ ﺟـﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛـﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20 ،10و 30درﺻﺪ ......................................................................................................... 29 -6-4-2ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛـﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/La/P5W30ﺑـﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20 ،10و 30درﺻﺪ .................................................................................................................... 29 -7-4-2ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Y/SiW12ﺑـﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20 ،10و 30درﺻﺪ .................................................................................................................... 29 -8-4-2ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Y/ P5W30ﺑـﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20 ،10و 30درﺻﺪ ..................................................................................................................... ب 30 -5 -2ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه ................................................................. 30 -1 -5 -2اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒـﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ..... 30 -2 -5-2اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ........................................................................................... 34 –6 –2اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاري ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ ......................................................................................................... 37 ............................................................................................................................ TiO2/La -1-6-2 38 .............................................................................................................................. TiO2/Y -2-6-2 38 –7 –2ﻓﺘﻮﻟﻴﺰ و اﺛﺮ دوﭘﻪ ﻛﺮدن ﻳﻮنﻫﺎي Y3+و ﻳﺎ ................................................................................... La3+ 39 – 8 –2ﺑﺮرﺳﻲ ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ................................................................................................... 40 .................................................................................................................. TiO2/Y/SiW12 -1-8-2 40 ................................................................................................................. TiO2/La/SiW12 -2-8-2 41 ................................................................................................................. TiO2/Y/ P5W30 -3-8-2 42 ................................................................................................................ TiO2/La/P5W30 -4-8-2 42 ﻓﺼﻞ ﺳﻮم )ﻧﺘﺎﻳﺞ و ﺑﺤﺚ( ................................................................................................................... 44 -1-3ﻣﻘﺪﻣﻪ ................................................................................................................................................... 44 -2-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺳﺎزوﻛﺎر واﻛﻨﺶ ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Laو TiO2/Y و ﺑﺎرﮔﺬاري ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت SiW12و ﻳﺎ P5W30ﺑﺮ روي آنﻫﺎ ......................................................................................... 44 -3-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻃﻴﻒ FT-IRﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت SiW12و ........................................................... P5W30 45 -1-3-3ﻃﻴﻒ FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ ............................................................................................... SiW12 45 -2-3-3ﻃﻴﻒ FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ .............................................................................................. P5W30 47 -4-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي ....................................................... TiO2/La/P5W30 48 -1-4-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي 48 ........................................................ TiO2/La/P5W30 -2-4-3ﻃﻴﻒ DRSﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ .................................................................................... TiO2/La 49 -3-4-3ﻃﻴﻒ XRDﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ TiO2/La/P5W30ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20 درﺻﺪ ................................................................................................................................................ 50 -4-4-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMو TEMﺣﺎﺻﻞ از ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/La/P5W30ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ 20درﺻﺪ ...................................................................................................... 51 -5-4-3ﺑﺮرﺳﻲ ﻃﻴﻒ EDXﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ 53 ........................................................... TiO2/La/P5W30 -5-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي .......................................................... TiO2/Y/P5W30 54 -1-5-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ 54 .................................................................TiO2/Y/P5W30 -2-5-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﺣﺎﺻﻞ از ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ TiO2/Y/P5W30ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠـﻲاﻛﺴـﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑـﻪ ﺑﺴﺘﺮ 10درﺻﺪ 55 ................................................................................................................................... -6-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي ........................................................ TiO2/La/SiW12 -1-6-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي .................................................... TiO2/La/SiW12 55 55 -2-6-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﺣﺎﺻﻞ از ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ TiO2/La/ SiW12ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣـﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑـﻪ ﺑﺴﺘﺮ 10درﺻﺪ 57 ............................................................................................................................... ج -7-3ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي .......................................................... TiO2/Y/SiW12 57 -1-7-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ 57 .................................................................TiO2/Y/SiW12 -2-7-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﺣﺎﺻﻞ از ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ TiO2/Y/ SiW12ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴـﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑـﻪ ﺑﺴﺘﺮ 10درﺻﺪ 58 ................................................................................................................................... -8-3ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺘﺎﻳﺞ واﻛﻨﺶﻫﺎي ﻓﻮﺗﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي اﻧﺠﺎم ﺷﺪه ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه 59 .................. -1-8-3اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔـﺬاري ﺷـﺪه ﺑـﻪ ﺑﺴـﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗـﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑـﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴـﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي 60 ................................................................................................................................... -2-8-3اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ............................................................................................... 63 -9-3اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاري ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ ............................................................................................................ 65 -10-3ﻓﺘﻮﻟﻴﺰ و اﺛﺮ دوﭘﻪ ﻛﺮدن ﻳﻮنﻫﺎي Y3+و ﻳﺎ .................................................................................... La3+ 67 -11-3ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ 68 ................................................................................................................ -12-3ﻧﺘﻴﺠﻪﮔﻴﺮي ......................................................................................................................................... 70 ﻣﻨﺎﺑﻊ ............................................................................................................................................................... 72 د ﻓﻬﺮﺳﺖ ﺟﺪولﻫﺎ ﺻﻔﺤﻪ ﻋﻨﻮان ﺟﺪول :1 –2اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ....................................................................................................................................... TiO2/La/SiW12 31 ﺟﺪول :2 –2اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ......................................................................................................................................... TiO2/Y/P5W30 32 ﺟﺪول :3 –2اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ......................................................................................................................................... TiO2/Y/SiW12 33 ﺟﺪول :4 –2اﺛﺮ ﻣﻘﺪار و ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ...................................................................................................................................... TiO2/La/P5W30 34 ﺟﺪول :5 –2ﻧﻤﺎﻳﺶ اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي .......................................... TiO2/La/(10%)SiW12 35 ﺟﺪول :6 –2ﻧﻤﺎﻳﺶ اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ........................................... TiO2/Y/(10%)P5W30 36 ﺟﺪول :7 –2ﻧﻤﺎﻳﺶ اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ........................................... TiO2/Y/(10%)SiW12 36 ﺟﺪول :8 –2ﻧﻤﺎﻳﺶ اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ........................................ TiO2/La/(20%)P5W30 37 ﺟﺪول :9 – 2اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاري ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ روي ﺑﺴﺘﺮ TiO2/Laﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻧﺎﺷﻲ از آن ... 38 ﺟﺪول :10 –2اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاري ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ روي ﺑﺴﺘﺮ TiO2/Yﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻧﺎﺷﻲ از آن ... 39 ﺟﺪول :11 –2دادهﻫﺎي ﺣﺎﺻﻞ از ﻓﺘﻮﻟﻴﺰ و اﺛﺮ دوﭘﻪ ﻛﺮدن ﻳﻮنﻫﺎي Y3+و ............................................ La3+ 40 ﺟﺪول :12–2دادهﻫﺎي ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ .......... TiO2/Y/(10%)SiW12 41 ﺟﺪول :13–2دادهﻫﺎي ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ .........TiO2/La/(10%)SiW12 41 ﺟﺪول :14–2دادهﻫﺎي ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ .......... TiO2/Y/(10%)P5W30 42 ﺟﺪول :15–2دادهﻫﺎي ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﻮري ﺑﺮﻣﻮﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ........ TiO2/La/(20%)P5W30 43 ﺟﺪول :1–3ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻓﺘﻮﻟﻴﺰ و ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﻮاص ﻓﻮﺗﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه ............................... 71 ه ﻓﻬﺮﺳﺖ ﺗﺼﺎوﻳﺮ ﺻﻔﺤﻪ ﻋﻨﻮان ﺷﻜﻞ :1-1ﻧﻤﺎﻳﺶ راﺑﻄﻪ ﺑﻴﻦ اﻧﺪازهي ذرات و درﺻﺪ اﺗﻢﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ ............................................................... 4 ﺷﻜﻞ :2-1ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻮاد ...................................................................................................................... 6 ﺷﻜﻞ :3-1ﻣﻘﺎﻳﺴﻪي روﻳﻜﺮدﻫﺎي ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﺎﻻ .............................................................................. 7 ﺷﻜﻞ :4-1ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻫﺘﺮوﭘﻠﻲ آﻧﻴﻮن ﻛﮕﻴﻦ ........................................................................................................ 21 ﺷﻜﻞ :5-1اﻧﻮاع اﻳﺰوﻣﺮﻫﺎي ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه در ﺳﺎﺧﺘﺎرﻛﮕﻴﻦ .............................................................................. 21 ﺷﻜﻞ :6-1ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺣﻔﺮهدار ﻛﮕﻴﻦ ................................................................................................................ 22 ﺷﻜﻞ :7-1ﺳﺎﺧﺘﺎر آﻧﻴﻮن ................................................................................................. [NaP5W30O110]14- 23 ﺷﻜﻞ :1-3اﻧﻮاع اﻛﺴﻴﮋنﻫﺎ در ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﮕﻴﻦ 46 .................................................................................................... ﺷﻜﻞ :2-3ﻃﻴﻒ FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ ........................................................................................................ SiW12 47 ﺷﻜﻞ :3-3ﻃﻴﻒ FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ ....................................................................................................... P5W30 48 ﺷﻜﻞ :4-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ P5W30و ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Laو TiO2/La/P5W30ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻣﺘﻔﺎوت .................................................................................... 49 ﺷﻜﻞ :5-3ﻃﻴﻒ DRSﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ............................................................................................. TiO2/La 50 ﺷﻜﻞ :6-3ﻃﻴﻒ XRDﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ .................................................................... TiO2/La/(20%)P5W30 51 ﺷﻜﻞ :7-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ................................................................ TiO2/La/(20%)P5W30 52 ﺷﻜﻞ :8-3ﺗﺼﻮﻳﺮ TEMﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ...................................................................TiO2/La/(20%)P5W30 53 ﺷﻜﻞ :9-3ﻃﻴﻒ EDXﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ................................................................... TiO2/La/(20%)P5W30 53 ﺷﻜﻞ :10-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ P5W30و ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Yو TiO2/Y/P5W30ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻣﺘﻔﺎوت .................................................................................... 54 ﺷﻜﻞ :11-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﺣﺎﺻﻞ از ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ .................................................. TiO2/Y/(10%)P5W30 55 ﺷﻜﻞ :12-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ SiW12و ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Laو TiO2/La/SiW12ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻣﺘﻔﺎوت ........................................................................................................... 56 ﺷﻜﻞ :13-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ............................................................... TiO2/La/(10%)SiW12 57 ﺷﻜﻞ :14-3ﻃﻴﻒﻫﺎي FT-IRﺗﺮﻛﻴﺐ SiW12و ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Yو TiO2/Y/SiW12ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﻣﺘﻔﺎوت ........................................................................................................... 58 ﺷﻜﻞ :15-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ .................................................................. TiO2/Y/(10%)SiW12 59 ﺷﻜﻞ :16-3اﺛﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺟﺮﻣﻲ ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻت ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي 61 ............................. ﺷﻜﻞ :17-3اﺛﺮ ﻣﻘﺪار ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي .......................................................................... 62 ﺷﻜﻞ :18-3اﺛﺮ pHﺑﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ................................................................................................. 64 ﺷﻜﻞ :19-3ﺗﺼﺎوﻳﺮ SEMﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖﻫﺎي TiO2/Laو TiO2/Yﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﺑﺎرﮔﺬاري ﭘﻠﻲاﻛﺴﻮﻣﺘﺎﻻتﻫﺎ 66 ﺷﻜﻞ :20-3ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﺗﻐﻴﻴﺮات C/C0ﻣﺤﻠﻮل 10ppmﺑﺮوﻣﻮ ﺗﻴﻤﻮل ﺑﻠﻮ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ زﻣﺎن در ﺣﻀﻮر ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ................................................................................................................................................ و 69 ﻓﺼﻞ اول ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻨﺎﺑﻊ -1-1ﻣﻘﺪﻣﻪ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ در ﺣﻀﻮر ﻧﻮر ﺳﺮﻋﺖ اﻧﺠﺎم واﻛﻨﺶ را اﻓﺰاﻳﺶ داده ﺑﺪون اﻳﻨﻜﻪ ﺧﻮد ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﻨﻨﺪ ] .[1ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ﻗﺎدر ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ ﺗﺎ ﺑﺎ اﻧﺠﺎم واﻛﻨﺶﻫﺎي اﻛﺴﺎﻳﺶ ﻛﺎﻫﺸﻲ، اﻧﺮژي ﺗﺎﺑﺸﻲ را ﺑﻪ اﻧﺮژي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻛﻨﻨﺪ ] .[2اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت از ﻟﺤﺎظ ﻧﻮع ﻓﺎز ﺑﻪ اﻧﻮاع ﻫﻤﮕﻦ و ﻧﺎﻫﻤﮕﻦ و از ﻧﻈﺮ ﻛﺎرﺑﺮد ﺑﻪ اﻧﻮاع ﻣﻮﺛﺮ در دﻓﻊ آﻟﻮدﮔﻲﻫﺎي ﻣﺤﻴﻄﻲ و ﻣﻮﺛﺮ در ﺗﺒﺪﻳﻞ اﻧﺮژي ﺧﻮرﺷﻴﺪي ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ] .[3ﻧﺎﻧﻮذرات ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ داراي ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎي ﻣﺎﻛﺮو ﺑﺮاي اﻧﺠﺎم واﻛﻨﺶ ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻫﺴﺘﻨﺪ .ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺠﺎم ﺷﺪه در زﻣﻴﻨﻪي ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﻨﺪ ﻛﻪ ﻧﺎﻧﻮذرات ﭘﻮدري اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ذرات دو و ﺳﻪ ﺑﻌﺪي داراي ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺑﺎﻻﺗﺮي در دﻓﻊ آﻟﻮدﮔﻲﻫﺎي ﻣﺤﻴﻄﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ].[4 ﻳﻜﻲ از ﻣﺸﻜﻼت ﻓﺮا روي ﺟﺎﻣﻌﻪ ﺑﺸﺮي در 50ﺳﺎل اﺧﻴﺮ ﻣﺴﺌﻠﻪ آﻟﻮدﮔﻲﻫﺎي ﻣﺤﻴﻄﻲ ﺑﻮده اﺳﺖ ] .[4اﻳﻦ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ از ﻃﺮﻳﻖ ﻓﺎﺿﻼب ﺑﻪ ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ وارد ﺷﻮﻧﺪ ،آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي ﻣﺤﻴﻄﻲ آﻟﻲ ﻣﻮﺟﻮد در ﻓﺎﺿﻼب ﺧﺮوﺟﻲ از ﺻﻨﺎﻳﻊ و ﻣﻨﺎزل ﻣﺴﻜﻮﻧﻲ ﺑﺎﻳﺪ ﭘﻴﺶ از ورود ﺑﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻓﺎﺿﻼب ﺟﺪاﺳﺎزي ﺷﺪه ﻳﺎ 1 ﺗﺨﺮﻳﺐ ﺷﻮﻧﺪ .ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﮕﺮاﻧﻲﻫﺎي ﻋﻤﻮﻣﻲ در ﻣﻮرد اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ،روشﻫﺎي دﻓﻊ اﻳﻦ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﮔﺴﺘﺮش ﻳﺎﻓﺘﻪاﻧﺪ ﻛﻪ در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ از اﻫﻤﻴﺖ ﺑﺎﻻﻳﻲ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ .در ﻃﻲ دﻫﻪﻫﺎي اﺧﻴﺮ روشﻫﺎي زﻳﺎدي ﺟﻬﺖ دﻓﻊ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي آﻟﻲ از ﻓﺎﺿﻼب ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺑﺮاي ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺟﺬب اﻳﻦ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﺑﺮ ﺳﻄﺢ ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل و ﺳﭙﺲ آزادﺳﺎزي آنﻫﺎ ،ﻛﻪ ﻋﻴﺐ اﻳﻦ روش آﻧﺴﺖ ﻛﻪ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ از ﺑﻴﻦ ﻧﻤﻲروﻧﺪ و ﺗﻨﻬﺎ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ،ﻟﺬا ﻳﻜﻲ از ﻣﺰاﻳﺎي اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ ،ﺗﺨﺮﻳﺐ اﻳﻦ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎﺳﺖ .از دﻳﮕﺮ ﻣﺰاﻳﺎ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺑﺎزﻳﺎﻓﺖ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎ و اﺳﺘﻔﺎده از آنﻫﺎ در ﺗﺨﺮﻳﺐ ﺑﻮﻫﺎي ﻧﺎﻣﻄﺒﻮع اﺷﺎره ﻛﺮد ].[5 -2-1ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪي واﻛﻨﺶﻫﺎي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي ﺑﻪ اواﺳﻂ ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺘﻢ ﺑﺮ ﻣﻲﮔﺮدد .ﻃﻲ دﻫﻪي 1970و ﻧﻴﻤﻪي اول دﻫﻪي 1980ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎﻳﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ SrTiO2ﺳﺎﺧﺘﻪ و ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ .در آﻏﺎز ﻧﻴﻤﻪي دوم دﻫﻪي 1980ﻣﻮاد ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﺟﺪﻳﺪي ﻣﺎﻧﻨﺪ Ta2O5 ،ZrO2 ،BaTi4O9 ،K2La2Ti3O10 ،K4Nb6O17 ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻧﺪ .ﻋﺮﺿﻪي ﺑﺴﻴﺎري از ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎي ﺗﺎﻧﺘﺎﻻﺗﻲ در ﻧﻴﻤﻪي دوم دﻫﻪي 1990ﺑﻮد .ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮﻫﺎي اﻛﺴﻴﺪي ﺷﺎﻣﻞ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻬﺎي ﻓﻠﺰي ﺑﺎ آراﻳﺶ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ d10ﻣﺎﻧﻨﺪ Ga3+ ،Sn4+ ،Ge3+ ،In3+ و Sb5+ﻫﺴﺘﻨﺪ،ﻛﻪ ﺑﺎ ﻛﻤﻚﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ RuO2اﺻﻼح و در ﺳﺎلﻫﺎي اﺧﻴﺮ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﺷﺪهاﻧﺪ ].[3 ﻧﮕﺎﻫﻲ ﺑﻪ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪي اﺳﺘﻔﺎده از TiO2ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﮔﻮﻳﺎي آن اﺳﺖ ﻛﻪ ،ﺑﺮاي اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر در ﺳﺎل 1938از اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺟﻬﺖ ﺗﺨﺮﻳﺐ رﻧﮓ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ .ﭘﺲ از آن در ﺳﺎل 1956ﻣﺎﺷﻴﻮ 1و ﻫﻤﻜﺎراﻧﺶ ﮔﺰارشﻫﺎﻳﻲ ﻣﺒﻨﻲ ﺑﺮ اﻧﺠﺎم اﻛﺴﺎﻳﺶ ﺧﻮدﺑﻪﺧﻮدي ﺣﻼلﻫﺎي آﻟﻲ در ﺣﻀﻮر TiO2اراﺋﻪ ﻛﺮدﻧﺪ ،آنﻫﺎ ﭘﻮدر TiO2را در ﺣﻼلﻫﺎي آﻟﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺎﻧﻨﺪ اﻟﻜﻞﻫﺎ و ﻫﻴﺪروﻛﺮﺑﻦﻫﺎ ﭘﺨﺶ ﻛﺮدﻧﺪ و ﺑﻪ دﻧﺒﺎل آن ﻧﻮر UVﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻻﻣﭗ ﺟﻴﻮهاي را ﺑﻪ آن ﺗﺎﺑﺎﻧﺪﻧﺪ و ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻛﺮدﻧﺪ ﻛﻪ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺑﺎ اﻛﺴﺎﻳﺶ ﺧﻮدﺑﻪﺧﻮدي Mashio 2 1 ﺣﻼل H2O2 ،ﻧﻴﺰ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮد .در اواﺧﺮ دﻫﻪي 1960از اﻟﻜﺘﺮودﻫﺎي ﺗﻚ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎﻟﻲ TiO2روﺗﻴﻞ ﺑﺮاي ﻓﺘﻮاﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺰ آب اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ .در ﺳﺎل 1969ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻓﺰاﻳﺶ ﺑﻬﺮهوري TiO2در اﻧﺠﺎم واﻛﻨﺶ ﻓﺘﻮاﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺰ ﺳﻄﺢ اﻳﻦ اﻟﻜﺘﺮد را ﺑﺎ Ptاﺻﻼح ﺷﺪ ] .[6ﻓﻴﻮﺟﻲﺷﻴﻤﺎ و ﻫﻨﺪا 1در ﺳﺎل 1972ﻣﻮﻓﻖ ﺑﻪ اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺟﻬﺖ ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻛﺎﻣﻞ آب و ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻫﻴﺪروژن ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﻮﺧﺖ ﭘﺎك ﺷﺪﻧﺪ ] .[7در ﺳﺎل 1980 ﻛﺎواي و ﺳﺎﻛﺎﺗﺎ 2ﮔﺰارش ﻛﺮدﻧﺪ ﻛﻪ ﻣﺸﻜﻞ اﺳﺘﻔﺎده از TiO2و ﻳﺎ TiO2اﺻﻼح ﺷﺪه ﺑﺎ Ptﺟﻬﺖ ﻓﺘﻮاﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺰ آب اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ H2و O2ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه در اﻟﻜﺘﺮودﻫﺎ دوﺑﺎره ﺑﺎ ﻫﻢ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ و ﻣﻮﻟﻜﻮلﻫﺎي آب را ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ .ﺑﺮاي ﺣﻞ اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺣﻼلﻫﺎي آﻟﻲ را ﺑﻪ ﻣﺤﻴﻂ واﻛﻨﺶ اﺿﺎﻓﻪ ﻛﺮد ،ﺑﻪ اﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻮﻟﻜﻮلﻫﺎي آب در ﻣﺤﻞ ﻫﺎي ﻓﻌﺎل H2 ،Ptﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ،و ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي آﻟﻲ در ﻣﺤﻞﻫﺎي ﻓﻌﺎل TiO2اﻛﺴﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻟﺬا ،از ﻫﺪر رﻓﺘﻦ ﮔﺎز ﻫﻴﺪروژن ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲﺷﻮد ].[6 اﺳﺘﻔﺎده از TiO2در ﺗﺼﻔﻴﻪي آب و ﭘﺎﻻﻳﺶ ﻫﻮا در دﻫﻪي 1980آﻏﺎز ﺷﺪ .از اوﻟﻴﻦ ﮔﺰارشﻫﺎ در اﻳﻦ ﻣﻮرد ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﮔﺰارش اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺎرد و ﻓﺮاﻧﻚ 3در ﺳﺎل 1997اﺷﺎره ﻛﺮد ﻛﻪ ادﻋﺎ ﻛﺮدﻧﺪ، ﻣﻲﺗﻮان ﺳﻢﻫﺎي ﻛﺸﻨﺪه را در ﺣﻀﻮر ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮن TiO2ﺗﺠﺰﻳﻪ ﻛﺮد .ﻃﻲ ﻫﻤﻴﻦ دﻫﻪ ﺑﺮاي ﺳﻬﻮﻟﺖ در ﺟﺪاﺳﺎزي TiO2ﭘﺲ از اﻧﺠﺎم واﻛﻨﺶ ،آﻧﺮا ﺑﺮ روي ﺑﺴﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺎرﮔﺬاري ﻛﺮدﻧﺪ ] .[6در ﺳﺎلﻫﺎي اﺧﻴﺮ TiO2را ﺑﺎ دوﭘﻪ ﻛﺮدن ﻓﻠﺰات و ﻧﺎﻓﻠﺰات و ﺑﺎرﮔﺬاري ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ آن ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﻳﺶ ﺑﻬﺮهي ﻓﺘﻮﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮي اﺻﻼح ﻛﺮدهاﻧﺪ. -3-1ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﻪ دﺳﺘﻪاي از ﻣﻮاد ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺣﺪاﻗﻞ در ﻳﻚ ﺑﻌﺪ )ﻃﻮل ،ﻋﺮض ﻳﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ( داراي اﻧﺪازهاي ﺑﻴﻦ 1-100ﻧﺎﻧﻮﻣﺘﺮ ﺑﺎﺷﻨﺪ .ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺧﻮاص ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮد ﻧﻮري ،ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ،اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ و ...از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﻨﺪ ﻛﻪ ﻧﺎﺷﻲ از اﻧﺪازهي ﻧﺎﻧﻮي اﻳﻦ ﻣﻮاد اﺳﺖ ] .[8ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻌﻤﻮل ﺧﻮاص اﻳﻦ ﻣﻮاد ﺑﻪ دو دﻟﻴﻞ Fujishima and Honda Kawai and Sakata Bard and Frank 3 1 2 3 اﺛﺮات ﺳﻄﺤﻲ و اﺛﺮات ﻛﻮاﻧﺘﻮﻣﻲ ﻣﺘﻔﺎوت از ﺧﻮاص ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه از ﺗﻮدهي ﻫﻤﻴﻦ ﻣﻮاد اﺳﺖ ] .[9در ﺗﻮﺿﻴﺢ اﺛﺮات ﺳﻄﺤﻲ ﺑﺎﻳﺪ ﮔﻔﺖ ﻛﻪ در اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻛﺴﺮي از اﺗﻢﻫﺎ ﻛﻪ در ﺳﻄﺢ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮﻧﺪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻮدهي ﻣﻮاد ﺧﻴﻠﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ اﺳﺖ .از اﻳﻦ رو واﻛﻨﺶﭘﺬﻳﺮي اﻳﻦ ﻣﻮاد ﺑﺴﻴﺎر ﺑﺎﻻﺗﺮ ﺑﻮده و ﻟﺬا ،ﺑﻪ ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده در ﺳﺎﺧﺖ ﺣﺴﮕﺮﻫﺎ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ﻛﺎرﺑﺮد دارﻧﺪ ] 9و .[10اﺛﺮات ﻛﻮاﻧﺘﻮﻣﻲ در ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺎﻧﻮ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻢﺗﺮ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ و ﻣﻮاد رﻓﺘﺎر ﻛﻮاﻧﺘﻮﻣﻲ از ﺧﻮدﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺑﺮوز ﺧﻮاص ﻧﻮري ،اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ و ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺗﺎزهاي در اﻳﻦ ﻣﻮاد ﻣﻲﺷﻮد ] .[8ﺷﻜﻞ 1-1راﺑﻄﻪي ﺑﻴﻦ اﻧﺪازه ذرات و ﺗﻌﺪاد اﺗﻢﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. ﺷﻜﻞ :1-1ﻧﻤﺎﻳﺶ راﺑﻄﻪ ﺑﻴﻦ اﻧﺪازهي ذرات و درﺻﺪ اﺗﻢﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ در ﺳﺎلﻫﺎي اﺧﻴﺮ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖﻫﺎي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ در وﺳﺎﻳﻞ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺟﻬﺖ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد، ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت زﻳﺎدي ﺑﺮ روي اﻳﻦ ﻣﻮاد ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ و ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه ﻛﻪ داراي ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﺑﺎﻟﻘﻮه ﻓﺮاواﻧﻲ در زﻣﻴﻨﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻠﻮم و ﺗﻜﻨﻮﻟﻮژي ﻫﺴﺘﻨﺪ .ﺑﺮاي ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻧﺎﻧﻮذرات ﻧﻘﺮه و ﭘﺎﻻدﻳﻢ در ﺻﻨﺎﻳﻊ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻚ و ﺑﻪوﻳﮋه در اﺟﺰاي اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ ﻛﻪ در ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺎﻧﻮ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﺎرﺑﺮد دارﻧﺪ .از ﻣﻮارد دﻳﮕﺮ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ 4 ﻛﺎرﺑﺮد ﻧﺎﻧﻮذرات ﻧﻘﺮه ،آﻫﻦ ،ﺗﻴﺘﺎﻧﻴﻮم و ﭘﺎﻻدﻳﻢ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺰﮔﺮ ،ﻧﺎﻧﻮذرات آﻟﻴﺎژي Ag-Pdدر ﺑﺎﻃﺮي ﺳﺎزي و ﻧﺎﻧﻮذرات SiO2در ﺳﺎﺧﺖ ﺧﻤﻴﺮدﻧﺪانﻫﺎ و ﻓﻴﺒﺮﻫﺎي ﻧﻮري اﺷﺎره ﻛﺮد ].[11 -1-3-1ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد را ﺑﺮاﺳﺎس اﺑﻌﺎد ،رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ ،ﺗﺮﻛﻴﺐ و ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و اﻧﺒﺎﺷﺘﮕﻲ ﻣﻲﺗﻮان دﺳﺘﻪﺑﻨﺪي ﻛﺮد ].[9 اﻟﻒ( ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮاﺳﺎس اﺑﻌﺎد در اﻳﻦ ﻧﻮع ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮﺣﺴﺐ ﺗﻌﺪاد اﺑﻌﺎد ﻧﺎﻧﻮ ﺧﻮد ﺑﻪ ﺳﻪ دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ )ﺷﻜﻞ .(2-1 ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺗﻚ ﺑﻌﺪيﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺗﻚ ﺑﻌﺪي ،ﺑﻪ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ داراي ﻳﻚ ﺑﻌﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺎﻧﻮ ) 1-100ﻧﺎﻧﻮﻣﺘﺮ( ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻓﻴﻠﻢﻫﺎي ﻧﺎزك ،ﭘﻮﺷﺶﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ ،ﭼﻨﺪﻻﻳﻪﻫﺎ در اﻳﻦ دﺳﺘﻪ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮﻧﺪ ] 9و.[12 ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد دو ﺑﻌﺪيﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد دو ﺑﻌﺪي ،داراي دو ﺑﻌﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺎﻧﻮ ) 1-100ﻧﺎﻧﻮﻣﺘﺮ( ﻫﺴﺘﻨﺪ .ﻓﻴﻠﻢﻫﺎي ﺑﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻧﺎﻧﻮ دو ﺑﻌﺪي ،ﻻﻳﻪﻫﺎي ﺑﺮ روي ﻫﻢ ﺳﻮار ﺷﺪه ﻧﺎﻧﻮ ،رﺷﺘﻪﻫﺎي ﭘﻨﺒﻪ ﻛﻮﻫﻲ ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎﻳﻲ از اﻳﻦ دﺳﺘﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ] 9و.[12 ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺳﻪ ﺑﻌﺪياﻳﻦ دﺳﺘﻪ از ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد در ﺳﻪ ﺑﻌﺪ ،ﻃﻮل ،ﻋﺮض و ﺿﺨﺎﻣﺖ اﻧﺪازهاي ﺑﻴﻦ 1-100ﻧﺎﻧﻮﻣﺘﺮ دارﻧﺪ .ﻛﻠﻮﺋﻴﺪﻫﺎ و ﻧﺎﻧﻮذرات ﺑﺎ ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژي ﻣﺘﻔﺎوت از ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎي اﻳﻦ دﺳﺘﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ].[9 ب( ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮاﺳﺎس رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ وﻳﮋﮔﻲﻫﺎي رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از :ﺻﺎﻓﻲ و ﻫﻤﻮاري ،ﻣﻴﺰان ﻛﺮوي ﺑﻮدن و ﻧﺴﺒﺖ ﻃﻮل ﺑﻪ ﻋﺮض . ﺑﺮاﺳﺎس رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪي ﻛﻠﻲ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻃﻮل ﺑﻪ ﻋﺮض ﺑﺎﻻ و ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻃﻮﻟﻲ ﺑﻪ ﻋﺮض ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ )ﺷﻜﻞ .(2-1ﻧﺎﻧﻮذرات ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻃﻮل ﺑﻪ ﻋﺮض ﺑﺎﻻ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﺎﻧﻮ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و ﻧﺎﻧﻮ ﺳﻴﻢﻫﺎ )ﺑﺎ اﺷﻜﺎل ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ ،زﻳﮕﺰاﻛﻲ و ﻧﻮاري( و ﻧﺎﻧﻮذرات ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻃﻮل ﺑﻪ ﻋﺮض ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﺎﻧﻮذرات ﻛﺮوي ،ﺑﻴﻀﻮي ،ﻣﻜﻌﺒﻲ ،ﻣﻨﺸﻮري و ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ].[9 5 ج( ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ از ﻳﻚ ﻳﺎ ﭼﻨﺪ ﺟﺰء ﺑﺪﺳﺖ آﻳﻨﺪ )ﺷﻜﻞ .(2-1ﻧﺎﻧﻮذرات ﻣﻮﺟﻮد در ﻃﺒﻴﻌﺖ اﻏﻠﺐ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻣﻮاد ﺑﺎ رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﺘﻔﺎوتاﻧﺪ درﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺗﻬﻴﻪاي ﺗﻚ ﺟﺰﺋﻲ ،ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﻲ ﺑﺎ روشﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲآﻳﻨﺪ ].[9 د( ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮﺣﺴﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و اﻧﺒﺎﺷﺘﮕﻲ ﺑﺮاﺳﺎس ﺧﻮاص اﻟﻜﺘﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻧﺎﻧﻮذرات ﻣﻮﺟﻮد را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ اﻳﺮوﺳﻞﻫﺎي ﭘﺮاﻛﻨﺪه )ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮنﻫﺎ و ﻛﻠﻮﺋﻴﺪﻫﺎ( و ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻮده ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻛﺮد )ﺷﻜﻞ .(2-1ﺑﺮاي ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻧﺎﻧﻮذرات ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﻼﺳﺘﺮي ﺷﺪن ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻮدهاي دارﻧﺪ ﻣﮕﺮ اﻳﻨﻜﻪ ﺳﻄﺢ آنﻫﺎ ﺑﺎ ﻣﻮاد ﻧﺎﻧﻮ ﻏﻴﺮﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﭘﻮﺷﻴﺪه ﺷﻮد .در ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻮدهاي ﻧﺎﻧﻮذرات ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ اﻧﺪازهي ﺗﻮده رﻓﺘﺎري ﺷﺒﻴﻪ ﺑﻪ ذرات ﺑﺰرﮔﺘﺮ از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪ ] .[9از ﻃﺮﻓﻲ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ ﻳﺎ ﻏﻴﺮﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺷﻜﻞ :2-1ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد 6 و( ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮﺣﺴﺐ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻇﺎﻫﺮي ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﺮﺣﺴﺐ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻇﺎﻫﺮي ﺑﻪ ﻣﻮارد زﻳﺮ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ .ﻧﺎﻧﻮ ذرات ،ﻧﺎﻧﻮ ﺳﻴﻢﻫﺎ ،ﻧﺎﻧﻮ ﻓﻴﺒﺮﻫﺎ ،ﻧﺎﻧﻮ ﻣﻴﻠﻪﻫﺎ ،ﻧﺎﻧﻮ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ،ﻧﺎﻧﻮ ﺣﻔﺮهﻫﺎ و ﻧﺎﻧﻮ ﻻﻳﻪﻫﺎ ].[13 -2-3-1روشﻫﺎي ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪي اﻧﺪازه ،ﺷﻜﻞ و ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژي اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﺷﻮد و روش ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺗﺄﺛﻴﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﺮ اﻧﺪازه و ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژي آنﻫﺎ ﻣﻲﮔﺬارد .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻳﻜﻲ از ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ در اﻳﺠﺎد ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ دﻟﺨﻮاه روش ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد اﺳﺖ. در ﭼﻨﺪ دﻫﻪي ﮔﺬﺷﺘﻪ ﻓﻨﻮن ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻳﻦ ﻣﻮاد اﺑﺪاع ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ روشﻫﺎي ﻫﻴﺪروﺗﺮﻣﺎل ،1ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺳﻞ -ژل ،2ﻛﺎﻫﺶ اﻟﻜﺘﺮوﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺳﻞ -ژل ،3ﻣﺴﻴﻞ ﻣﻌﻜﻮس ،4ﻛﺎﻫﺶ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ،5اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺰ ﻧﻤﻚﻫﺎي ﻓﻠﺰي ،6ﻓﺘﻮﻛﺎﻫﺶ ﻳﻮنﻫﺎي ﻓﻠﺰي 7و ...اﺷﺎره ﻛﺮد ] .[14روشﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد ﺟﻬﺖ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ دو روﻳﻜﺮد ﻛﻠﻲ ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﺎﻻ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻛﺮد .در ﺷﻜﻞ 3-1ﺷﻤﺎﻳﻲ از اﻳﻦ دو روﻳﻜﺮد ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ].[13 ﺷﻜﻞ :3-1ﻣﻘﺎﻳﺴﻪي روﻳﻜﺮدﻫﺎي ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﺎﻻ Hydrothermal Sol–Gel Process Electrochemically Induced Sol–Gel Reverse Micelle Chemical Reduction Electrolysis of Metal Salts Photoreduction of Metal Ions 7 1 2 3 4 5 6 7 در روﻳﻜﺮد ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد از ﺷﻜﺴﺘﻦ ﻳﺎ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﺗﻮدهﻫﺎي ﺟﺎﻣﺪ ﺑﺎ اﻧﺪازهي ﻣﺎﻛﺮو و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻗﻄﻌﺎت ﭼﻨﺪ اﺗﻤﻲ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﻲآﻳﻨﺪ و در روﻳﻜﺮد ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﺎﻻ ،اﺗﻢﻫﺎ ﺑﻪ ﻫﻤﺪﻳﮕﺮ ﻣﻲﭘﻴﻮﻧﺪﻧﺪ ﺗﺎ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد را ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪ ].[8 ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﻪ روش ﺳﻞ -ژلﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺳﻞ -ژل ﺷﺎﻣﻞ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﺨﻠﻮط ﻛﻠﻮﻳﻴﺪي ﺑﻪ ژل وﻳﺴﻜﻮز و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺟﺎﻣﺪ اﺳﺖ .ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ ،ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺳﻞ -ژل ﻳﻚ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﺮﻃﻮب اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮان آﻧﺮا ﺑﺮاي ﺗﻬﻴﻪ ﻧﺎﻧﻮﻣﻮاد ﺑﻪ ﺷﻴﻮهي ﺗﺸﻜﻴﻞ ژل ،رﺳﻮبﮔﻴﺮي و ﻫﻴﺪروﺗﺮﻣﺎل ﺑﻜﺎر ﺑﺮد ] .[15اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﭘﻴﺶﻣﺎده در دو ﻣﺤﻴﻂ آﺑﻲ و آﻟﻲ اﻧﺠﺎم ﻣﻲﺷﻮد .ﻧﺎﻧﻮ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎي ﻣﻌﺪﻧﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺳﻞ -ژل ﻫﻤﮕﻲ از ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮنﻫﺎي ﻛﻠﻮﺋﻴﺪي و ﺳﻔﺖ ﺷﺪه در ﺷﺒﻜﻪاي از ﻓﺎز ﻣﺎﻳﻊ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲآﻳﻨﺪ ].[16 ﭘﻴﺶﻣﺎدهﻫﺎي اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ﺟﻬﺖ ﺗﻬﻴﻪ اﻳﻦ ﻛﻠﻮﺋﻴﺪﻫﺎ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻌﻤﻮل ﺷﺎﻣﻞ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻓﻠﺰي و ﺷﺒﻪ ﻓﻠﺰي ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻟﻴﮕﺎﻧﺪﻫﺎي واﻛﻨﺶﭘﺬﻳﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺣﺎﻃﻪ ﺷﺪهاﻧﺪ .ﻣﻮاد اوﻟﻴﻪ ﺑﺎ اﻓﺰودن آب ﻳﺎ اﺳﻴﺪ رﻗﻴﻖ ﺑﻪ ﻣﺤﻴﻂ واﻛﻨﺶ ﺑﻪ اﻛﺴﻴﺪﻫﺎي ﺟﺪا از ﻫﻢ ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮن ﻛﻠﻮﺋﻴﺪي ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ و ﺑﺎ ﺣﺬف ﻣﺎﻳﻊ از ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮن ﻛﻠﻮﺋﻴﺪي ،ژل و ﺑﺎ ﻛﻠﺴﻴﻨﻪ ﻛﺮدن ژل ﺣﺎﺻﻞ ،اﻛﺴﻴﺪ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲآﻳﺪ .اﻧﺪازه و ﺷﻜﻞ ذرات در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﻴﻮن ﻛﻠﻮﺋﻴﺪي ﺑﻪ ژل ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﺷﻮد ].[8 ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺳﻞ -ژل ﺷﺎﻣﻞ ﻳﻚ ﺳﺮي ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﺘﻤﺎﻳﺰ اﺳﺖ. (1ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﺤﻠﻮل ﭘﺎﻳﺪار از اﻟﻜﻮاﻛﺴﻴﺪ ﻳﺎ ﻓﻠﺰ ﺣﻞ ﺷﺪهي اوﻟﻴﻪ (2ﺳﻔﺖ ﺷﺪن ،واﻛﻨﺶ ﭘﻠﻴﻤﺮي ﺷﺪن ﺗﺮاﻛﻤﻲ در ﻧﺘﻴﺠﻪي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺒﻜﻪاي از ﭘﻞﻫﺎي اﻛـﺴﻴﺪ ﻳﺎ اﻟﻜﻞ ﻛﻪ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﭼﺸﻤﮕﻴﺮ وﻳﺴﻜﻮزﻳﺘﻪي ﻣﺤﻠﻮل ﻣﻨﺘﻬﻲ ﻣﻲﺷﻮد. (3دادن زﻣﺎن ﺑﻪ ژل ،ﻛﻪ در اﺛﺮ آن واﻛﻨﺶﻫﺎي ﭘﻠﻴﻤﺮي ﺷﺪن ﺗﺮاﻛﻤﻲ ﺗﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ ژل ﺑﻪ ﺟﺮم ﺟﺎﻣﺪ اداﻣﻪ ﻣﻲﻳﺎﺑﻨﺪ و ﺑﺎ اﻧﻘﺒﺎض ﺷﺒﻜﻪي ژل و ﺧﺮوج ﺣﻼل از ﺷﺒﻜﻪ ﻫﻤﺮاه اﺳﺖ. 8
Documentos relacionados
و د و ژ
ﻻﻳﻪ آﭘﺎﺗﻴﺖ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪ .در اﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪ ﻛﻪ ﺗﻌﺪاد ﺳﻠﻮلﻫﺎي زﻧﺪه osteosarcomaﻛﺸﺖ ﺷﺪه در ﻣﺠﺎورت ﻫﺮ دو ﺳﻴﻤﺎن ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﻮدﻧﺪ ،در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﺳﻴﻤﺎن ﺣﺎوي ﺳﻴﻠﻴﺲ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ آﻟﻜﺎﻟﻴﻦ ﻓﺴﻔﺎﺗﺎز ﺳﻠﻮلﻫﺎ را ا...
Leia mais