نانو ذرات فلزات نجیب : ساخت، مشخصه یابی و کاربردها

اصولاً ذرات در مقیاس نانومتری دو ویژگی مهم دارند کـه عبارتنـد از : (1 قـوانین فیزیـک کلاسـیک در مـورد اغلـب پدیده های مربوط به آنها دیگر کارائی لازم را ندارند بلکه از قوانین و مبانی مکانیک کوانتومی استفاده می نمایند . لذا بدلیل اثرات کوانتمی وابسته به اندازه ذرات (QSE) ، خواص اپتیکی، الکتریکی و مغناطیسی این ذرات در مقایسه با توده (Bulk) همـان مـاده متفاوت است . (2 با کاهش اندازه اینگونه ذرات، نسبت سطح به حجم (A/V) سیستم زیاد میشود که این ویژگی باعث افـزایش سطح مؤثر و نتیجتاً بهبود بازده فرایندهای فیزیکی و شیمیایی در سطح بویژه واکنش های کاتالیستی و نیز افزایش حلالیـت آنهـا می گردد . بنابراین، این خواص جدید کارائی و کاربردهای نانوذرات را در زمینه های پیشرفته فناوری و صنعت ممکن می سازد . با توجه به رشد سریع علوم و فناوری نانو و کاربردهای بسیار جدید مواد با ساختار نانومتری، آگاهی و شناخت دقیـق از اصول، روشهای ساخت و خواص اینگونه مواد امری اجتناب ناپذیر است . در چند سال اخیر وارد کردن و افزودن نانو ذرات فلزی یا نی مرسانا در مواد و بسترهای شفاف نظیر کوارتز با اهداف کاربردی مختلف، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفتـه است . بعلاوه، لایه های نازک شفاف حاوی نانو ذرات فلزی دارای جذب پلاسمونی در ناحیه مرئی هستند . بنابراین، بـا انتخـاب فلز مناسب و کنترل اندازه و غلظت ذرات آن در یـک بـستر شـفاف ) SiO2 ، TiO2 ، WO3 ، Al2O3 ، ZnO و غیـره ) مـی تـوان در زمینه های مختلف کاربردی شامل فیلترها و سوئیچ های نوری، حسگرها، کاتالیست ها و سلول های خورشیدی استفاده نمود . در این مقاله، ابتدا به بررسی انواع روشهای ساخت و کاربردهای نانو ذرات فلزات نجیب در بستر مواد شفاف خواهیم پرداخت . روشــهایی کــه بــرای ســنتز و ســاخت اینگونــه مــواد اســتفاده شــده اســت شــامل روش فیزیکــی اســپاترینگ همزمــان (co-sputtering)با مد RF ، روش شیمیایی رسوبی سل – ژل (Sol-Gel) و همچنین پوشش چرخشی(Spin Coating) می باشـند بعــضی از سیــستم هــایی کــه در چنــ د ســال اخیــر مــورد مطالعــه قــرار گرفتــه انــد، عبارتنــد از : Cu-SiO2 ، Ag-SiO2 ، Au-WO3 ، Au-TiO2 ، (Cu-Ag)-SiO2 ،(Au-Cu)-SiO2 ، (Au-Ag)-SiO2 ، Au-SiO2 سپس، برخـی از نتـایج بدسـت آمـده از فعالیت های اخیر گروه تحقیقاتی ما ارائه خواهد شد ] . [ 1-3 در خاتمه، نتایج بدست آمد ه با نتایج بـسیار اخیـر دیگـر محققـین مقایسه و ارزیابی خواهند شد [5و4]