دانشمندان جدید نانوکامپوزيت از طلا و تیتانیوم اکسید

اکسیدهای فلزات مختلف اغلب به عنوان photocatalysts در سیستم های مختلف از جمله تصفیه هوا, واکنش, از تجزیه آب و حتی در تولید خود تمیز کردن سطوح شیشه ای و آینه. فیزیکی و شیمیایی از جمله مواد را می توان با اضافه کردن نانوذرات که عادی تبدیل اکسید به nanomaterial با قابلیت های جدید. برای موفقیت در انجام این کار لازم است به درک فرآیندهای در حال رفتن به عنوان یک نانوکامپوزیت است که تشکیل شده و قادر به کنترل آنها. ITMO محققان دانشگاه همراه با همکاران خود را از فرانسه و ایالات متحده آمریکا نشان داده اند که چگونه یک فمتوثانيه لیزر را می توان مورد استفاده برای تنظیم ساختار و خواص نانوکامپوزيت برای دی اکسید تیتانیوم فیلم پر شده با نانوذرات طلا. این مقاله در منتشر شد ACS the Journal of Physical Chemistry C.

چند وقت پیش دانشمندان و مهندسان ایجاد تعدادی از مواد خاص قادر به تسریع فرآیندهای شیمیایی که در معرض نور. این کشف بزرگ مفاهیم صنعت - مواد را می توان در طیف گسترده ای از دستگاه های از تصفیه کننده هوا به سوخت سلول. یکی از جمله های امیدوار کننده مواد دی اکسید تیتانیوم است که می تواند حاوی نانوذرات طلا برای بهبود آن photocatalytic properties. تحقیقات در این زمینه انجام شده است ITMO محققان دانشگاه.

در واقع ساخت چنین مواد کامپوزیت به چالش باقی مانده است. فیلم های نازک از دی اکسید تیتانیوم و نانو ذرات طلا را می توان به طور جداگانه اما راه ترکیبی از این دو مولفه است که هنوز به تاسیس شود. وجود دارد برخی از مشکلات با قرار دادن نانوذرات در داخل اکسید فیلم, و آن را حتی سخت تر برای کنترل اندازه و توزیع. یک گروه بین المللی از محققان از جمله کسانی که از ITMO دانشگاه پیشنهاد کرده است با استفاده از اشعه لیزر برای رسیدن به این هدف است. "اگر ما موضوع این مواد به اشعه لیزر هر دو ذرات طلا و تیتانیوم دی اکسید ماتریس در اطراف آنها تغییر خواص آنها" توضیح می دهد که Maksim Sergeev یک دستیار پژوهش در ITMO.

محققان از ITMO دانشگاه و هوبرت Curien آزمایشگاهی انجام یک آزمایش که در آن فیلم های نازک از poriferous دی اکسید تیتانیوم بودند آغشته به طلا یون های به سرعت در حال تشکیل ذرات در مقیاس چند نانومتر. سپس این مواد در معرض اشعه لیزر. معلوم شد که با انتخاب درست فمتوثانيه تابش لیزر آن است که ممکن است به طور موثر کنترل رشد نانوذرات بدون آسیب رساندن مواد. مثلا اگر لیزر در حال حرکت در سرعت بسیار پایین سرعت حفره ممکن است در اطراف به تازگی رشد نانوذرات تیتانیوم دی اکسید فیلم.

"همراه با محققان دانشگاه آریزونا ما توسعه یک مدل برای توضیح این اثر است که به ما کمک کرد برای تعیین میدان دما در مواد هنگامی که آن را در معرض تابش ليزر.. این مدل در نظر گرفته رزونانس جذب ذرات فلزی محلی زمینه افزایش photoinduced نسل بی بند و بار الکترون و photoemission. مواد تبدیل به گرما بیشتر زمانی که آن را شامل هر دو کوچکتر و بزرگتر ذرات هر چند آن متوسط بود و هنوز هم به اندازه کافی بالا به ذوب شدن و یا از بین بردن مواد به درستی انتخاب لیزری پارامترهای" شرح و تفصیل تاتیانا Itina مدیر تحقیق و پژوهش در هوبرت Curien آزمایشگاه از مرکز ملی تحقیقات علمی است.

به عنوان یک نتیجه از هر دو آزمایش و شبیه سازی محققان در حال حاضر می تواند در درک بهتر مکانیسم های پشت نانوکامپوزيت فیلم می سازند و باید امکانات بیشتری برای کنترل خواص خود را. با استفاده از لیزر برای این اهداف را تسهیل تولید از جمله "طلا" دی اکسید تیتانیوم فیلم است که آن را آسان تر به پیاده سازی آنها در صنعت است. در حال حاضر این فن آوری است که به دور از آماده بودن و مطالعات بیشتر در جریان هستند.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.