کلوخه ای شدن ذرات
پس از سنتز نانو ذرات یکی از دغدغه های پژوهش گران در عرصه فناوری، آنالیز و بررسی نمونه ها است، که به دلیل کوچکی مقیاس با دشواری هایی همراه است، از طرفی آنچه که برای پژوهشگران دارای اهمیت است سنتز نانو ذارتی است که دارای پایداری بیشتری بوده و در مدت زمان بیشتری در ابعاد نانو باقی بمانند و یا به عبارتی از تجمع نانو ساختارها یا کلوخه ای شدن آنها جلوگیری کنند. یک سیستم وقتی پایدار است که ذرات آن به خوبی پراکنده شده باشند. این در حالی است که ذرات کلوئیدی ناپایدار تمایل دارند تا به شکل کلوخه ای درآیند.
کاهش سایز ذرات، نسبت سطح به حجم نانو ذرات را افزایش می دهد این مسئله باعث می شود که اتم های واقع در سطح اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات داشته باشند. این ویژگی واکنش پذیری نانو ذرات را به شدت افزایش می دهد. به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به اگلومره یا کلوخه ای شدن داشته باشند. در واقع به دلیل وجود نیروی جاذبه واندروالس میان نانو ساختارها، این مواد تمایل دارند به سمت هم جذب شده، و به هم بچسبند. درچنین شرایطی، تعیین مشخصات نانو ساختارها دچار خطا می شود. همچنین با تجمع ذرات، نسبت سطح به حجم در نانو ساختارها را کاهش می دهد که این مسئله موجب تنزل برخی از ویژگیهای نانو ساختارها می شود. برای نمونه، فعالیت کاتالیستی نانوذرات در اثر کلوخه شدن به شدت کاهش می یابد.
سوالی که در اینجا مطرح می شود این است که چگونه می توان نانوساختارهای کلوخه شده را از هم جدا کرد؟
عوامل متعددی در جدا شدن نانوساختارها موثر است که از آن جمله می توان به اولتراسونیک کردن، افزودن دیسپرسانت مناسب، تغییر قدرت یونی محلول و تغییر دما اشاره کرد.
معمولا در سنتز نانو ذرات در محلولهای کلوییدی از یک پلیمر یا سورفکتانت مناسب برای جلوگیری از به هم چسبیدن ذرات استفاده می شود. البته غلظت مناسب سورفکتانت یا پلیمر مورد استفاده برای ایجاد پایداری محلول کلوییدی مهم می باشد.
استفاده از یک پلیمر و یا یک سورفکتانت، که روی سطح نانو ذرات جذب شده و موجب باردار شدن ذرات (معمولا بار منفی) می گردد که با این عمل ذرات یکدیگر را دفع کرده و مانع از کلوخه شدن می شود. افزودن یک پلیمر که گاهی از پلیمرهای آلی، دارای گروه های باردار در زنجیره پلیمری هستند، می توان پایداری کلوئید را بدست آورد. اگر پلیمر مورد استفاده، به خوبی بر روی سطح ذرات قرار گیرد، می تواند موجب افزایش پایداری و کاهش کلوخه ای شدن شود.
