سنتز نانوذرات کبالت خالص به روش کندوسوز لیزر پالسی نئودیمیم یاگ در استن

نانوذرات مغناطیسی در حوزههای گستردهای مانند دارو رسانی هدفمند، سامانههای ذخیره سازی دادهها، سیال های مغناطیسی و نانوکامپوزیتها به عنوان مواد پرکننده مورد استفاده قرار گرفتند. یکی از روشهای مهم ساخت نانوذرات خالص و پایدار فلزی استفاده از کندوسوز لیزری در محیط مایع بدون استفاده ازعاملهای پایدارساز است. در این پژوهش نانوذرات پایدار کبالت بااستفاده از کندوسوز لیزری در استن ساخته و مشخصهیابی شد. برای سنتز نانوذرات کبالت از قطعه کبالت فلزی با خلوص99/99 به عنوان هدف کندوسوز لیزری استفاده شد. کندوسوز به وسیله پرتو هماهنگ اول لیزر نئودیمیم یاگ با طول موج 4601 نانومتر، آهنگ تکرار 2 کیلوهرتز، پهنای پالس 216 نانوثانیه و انرژی 3 میلیژول بر پالس به مدت ده دقیقه در استن انجام شد. مشخصهیابی کلویید نانوذرات به وسیله طیفسنجی نوری مرئی-فرابنفش، پراش پرتو ایکس، طیفسنجی تبدیل فوریه فروسرخ و میکروسکوپ الکترونی عبوری انجام شد. کلویید نانوذرات کبالت در استن پایدار است و پس از شش ماه رسوبی مشاهده نمیشود. ثابت بودن طیف عبوری مریی- فرابنفش نیز پایداری کامل کلویید نانوذارت کبالت را نشان داده است. افزایش یکنواخت طیف خاموشی نانوذرات کبالت در استن در طول موجهای کوتاه و مشاهده نشدن بیشینهای در این ناحیه نشان دهنده پایداری نانوذرات وکلوخه نشدن آنها در استن است. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری متوسط اندازه نانوذرات 9 نانومتر به دست آمد. بیشتر نانوذرات ساخته شده تاحدودی کروی و نسبت ابعادی نانوذرات بسیار نزدیک به 4 است. بیشینههای مربوط به نقش پراش پرتو ایکس مشخصه نانوذرات کبالت را نشان میدهد و پهنای به نسبت زیاد بیشینهها نشان دهنده سنتز نانوذرات با اندازه بسیار کوچک است. با استفاده از طیفسنجی تبدیل فوریه فروسرخ ایجاد ترکیبهای آلی میانی و پیوندهای استن به سطح نانوذرات بررسی و سازوکارهایی برای پایداری کلویید نانوذرات کبالت پیشنهاد شد. بنا به نتایج به دست آمده پایداری زیاد نانوذرات وماندگاری طولانی کلویید در استن تا حد زیادی از برهمکنش مولکولهای استن با گشتاور دوقطبی بالا با سطح نانوذرات کبالت و ایجاد استن انولات ناشیمیشود. نتایج به دست آمده روشی مناسب را برای ساخت نانوذرات کبالت خالص با پایداری طولانی در محیط مایع به دست میدهد. علاوه بر این ساخت نانوذارت در استن امکان ساخت انواع نانوکامپوزیتهای پلیمری حاوی نانوذرات کبالت را نیز فراهم میآورد.

Keywords:

نانوذرات کبالت , کندوسوز لیزری , استن