سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

سنتز نانو ذرات نقره جلسه ششم

یکی از دستگاهایی که نمونه را به صورت محلول آنالیز میکند، دستگاه طیف سنجی مرئی – فرابنفش (UV - Visible)می باشد طیف سنجی مرئی-فرابنفش یکی از تکنیکهای مورد استفاده در علوم تجربی برای دریافت اطلاعات علمی و عملی، با استفاده از برهمکنش نور و ماده می باشد. ..
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
سنتز نانو ذرات نقره جلسه ششم
سنتز نانو ذرات نقره جلسه ششم

 

هدف:آنالیز نانو ذرات نقره تولید شده (گرفتن طیف جذبی نانو ذرات با دستگاه طیف سنج مرئی-فرابنفش (UV - Visible)) 

فعالیت: انجام آنالیز نانو ذرات نقره و تحلیل نتایج

وسایل: دستگاه اسپکتروفتومتر(طیف سنجی مرئی ٓ فرابنفش)

یکی از دستگاهایی که نمونه را به صورت محلول آنالیز میکند، دستگاه طیف سنجی مرئی ٓ فرابنفش (UV - Visible)می باشد طیف سنجی مرئی-فرابنفش یکی از تکنیکهای مورد استفاده در علوم تجربی برای دریافت اطلاعات علمی و عملی، با استفاده از برهمکنش نور و ماده می باشد. در طیف سنجی باریکه ای از نور (پرتو) به ماده مورد نظر تابانده می شود و با بررسی نور بازتابشی یا جذبی یا نشری به دریافت اطلاعات می پردازیم . طیف الکترو مغناطیس حاوی گستره ی از طول موجهاست. هر ناحیه از این طیف283226 نام ویژه ای دارد. مانند رادیویی، فروسرخ ، مرئی، فرابنفش و تابش ایکس. گستره ی nm ۴۰۰-۸۰۰ به گستره مرئی و nm ۲۰۰ - ۴۰۰ به گستره فرابفنش (بسامد بیشتر از نور بنفش) نامیده می شود.

جذب (Absorbance) فرآیندی است که در آن یک ماده به طور گزینشی، انرژی فرکانس های خاصی از تابش الکترومغناطیسی را جذب نموده و در نتیجه پرتو تابشی اولیه را تضعیف می کند. طیف سنجی فرابنفش و مرئی، جذب تابش الکترومغناطیسی توسط ماده در ناحیه فرابنفش / مرئی است.


در فلزات نجیب، زمانى كه اندازه ى ذره به چند ده نانو مى رسد، یك جذب خیلى قوى مشاهده مى شود كه منشأ آن، نوسان الكترون ها در نوار هدایت از سطح یك ذره به ذره دیگر است. به این نوسان كه یك جذب قوى در ناحیه مرئى دارد، جذب پلاسمون سطح گفته مى شود، به طور ساده می توان گفت که دریایی از الکترون های غیرمستقر بر سطح یک نانوذره فلزی شناورند ، جذب نور منجر به تشدید نوسان این الکترون های سطحی می شود.

رنگ محلول های کلوئیدی طلا و نقره با اندازه ذرات نانو به همین پدیده ربط داده می شود. مثلا نانوذرات طلا، رنگ قرمز بسیار درخشانى را ایجاد مى كند كه در گذشته از آنها در رنگ آمیزی پنجره هاى كلیساها استفاده میشده است، در یك جام رومى موسوم به جام لیكرگوس نیز از نانوذرات طلاو نقره  استفاده شده است تا رنگ هاى متفاوتى از آن جام بر حسب نحوه ى تابش نور از جلو یا عقب پدید آید؛ البته علت چنین اثراتى براى سازندگان این جام، در آن زمان ناشناخته بوده است. این اختلاف رنگ در مقیاس نانو نسبت به مقیاس هاى بزرگ تر، ناشى از وابستگى خواص نورى نانوذرات به اندازه ى آنهاست.

سنتز نانو ذرات نقره جلسه ششم

 

محلول كلوئیدى از نانوذرات طلا  به دلیل جذب پلاسمون سطحى، رنگ قرمز شدیدى را از خود نشان مى دهند. وجود یك فصل مشترك بین مواد با ثابت دى الكتریك مختلف، ممكن است به فرایندهاى تحریك ویژه ى سطحى منجر شود. فصل مشترك میان ماده اى با ثابت دى الكتریك مثبت و ماده اى با ثابت دى الكتریك منفى مثل فلزات، مى تواند باعث انتشار امواج الكترومغناطیسى ویژه اى شود كه امواج پلاسمون سطحى خوانده مى شود و در محدوده ى نزدیك سطح باقى مى ماند.

این تشدید پلاسمون سطحى، به وسیله ى حركت همدوس الكترون هاى باند هدایت، كه با میدان الكترومغناطیس برهم كنش مى كند، به وجود مى آید. فركانس و عرض جذب پلاسمون وابسته به شكل و اندازه ى نانوذرات فلزى است، و به همان نسبت به ثابت دى الكتریك محیط و فلز هم وابسته است. فلزات نجیب مثل مس، نقره و طلا داراى یك رزونانس پلاسمون مرئى بسیار قوى هستند، این در حالى است كه بسیارى از دیگر فلزات واسطه، فقط یك باند جذبى ضعیف و پهن در ناحیه ى فرابنفش دارند.

تکلیف: نمونه ها را توسط دستگاه اسپکتروفتومتر یا طیف سنج مورد بررسی قرار دهید. در مورد اینکه این دستگاه چه اطلاعاتی در زمینه ساختار مواد میدهد، تحقیق کنید.

سنتز نانو ذرات نقره جلسه ششم

 

خروجی اسپکتروفتومتر همیشه نموداری از شدت نور نسبت به طول موج است. با گرفتن طیف جذبی نانو ذرات نقره ما می توانیم خواص اپتیکی نانو ذرات را بررسی کنیم. اگر ذرات ما در گستره نانو متری باشند داری یک پیک جذبی مشخصی میباشند، بر خلاف مواد توده ای نانو ذرات دارای خواص اپتیکی منحصر به فردی می باشند، پارامتر هایی  نظیر اندازه و ثابت دی الکتریک محیط به شدت بر جابجایی قله جذب پلاسمایی نانو ذرات نقره تاثیر گذارند.

برای مثال پیک جذبی نانو ذرات طالا حدودا در طول موج 520 نانومتر میباشد که بسته به شرایط و سایز ذرات محل پیک جذبی تغییر میکند. در واقع دانستن محدوده پیک جذبی به ما اطلاعاتی در مورد سایز ذرات میدهد.

پرسش: پیک جذبی نانو ذرات نقره در چه محدوده ای است؟

 نتیجه گیری:
هدف این پروژه آشنایی دانش آموزان با فناوری نانو بوده است همچنین دانش آموزان بتوانند در آزمایشگاه شیمی مدرسه شان نانو ذرات نقره را سنتز کنند و در ضمن با روشهای مشخصه یابی نانو ذرات آشنا شوند و بتوانند نتایج بدست آمده را تحلیل کنند. نانو ذرات نقره دارای کاربرد های فراوانی در صنایع شوینده، پزشکی و نساجی است به عنوان مثال به دلیل خاصیت ضد میکروبی آنها در ساخت صابونها و شوینده ها و چسبهای زخم کاربرد دارند از این روی دارای اهمیتی است که منجر به تولید این نانو ذرات با کیفیت میشود. منظور از کیفیت تولید نانو ذراتی است که دارای پایداری و ماندگاری باشند تا بتوان از آنها استفاده بهینه کرد.


شما عزیزان می توانید برای انجام این پروژه به طرح درس های ذیل مراجعه فرمایید:
سنتز نانوذرات نقره- جلسه اول
سنتز نانوذرات نقره-جلسه دوم
سنتز نانوذرات نقره-جلسه سوم
سنتز نانوذرات نقره- جلسه چهارم
سنتز نانوذرات نقره-جلسه پنجم
سنتز نانوذرات نقره-جلسه ششم

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: رویا رحیم زاده
تنظیم : مرجان سلیمانیان

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین