نانو دوئل

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

چرا نانو متفاوت است ؟

با توجه به تعریف فناوری نانو و اشاره به خواص متفاوت مواد در مقیاس نانو، شایداین سوال پیش آمده باشد که چرا مواد در این مقیاس از خود خواص جدیدی بروز می دهند .این مسئله دلایل مختلفی دارد که در اینجا برخی از آن ها اشاره خواهیم کرد.

اولین دلایل،مربوط به تفسیر قوانین فیزیکی است .شما می دانید که با مشاهدات دنیای اطرافمان را بیشتر با قوانین فیزیک کلاسیک (قوانین سه گانه نیوتن ) تفسیر کنیم رفتار اجسام بزرگ فضای زندگی ما که با سرعتی کمتر از نور حرکت می کنند ، تحت قوانین فیزیک کلاسیک است . با کاهش اندازه اجسام و حرکت به سوی دنیای نانو ،روابط جدیدی بانام قوانین فیزیک کوانتوم بر رفتار اجسام حاکم می گردند . عملکرد این قوانین با فیزیک کلاسیک متفاوت است . اثرات کوانتومی در دنیای بزرگ زندگی ما نیز وجود دارند اما شدت آنها اندک است هر چه اندازه ذرات و اجسام کوچکتر می شوداین اثرات نیز قوی تر می گردند.

دلیل دیگر تفاوت رفتار ی اجسام نانو مقیاس ،طول موج طیف نور مرئی است .ما اجسام را به رنگ نوری می بینیم که از آنها منعکس می شود. طول موج نور های مرئی بین 400تا 800 نانو متر است بعضی از نانو مواد که از ذرات کوچکتری تشکیل شده اند
نور مرئی را از خود عبور می دهند و در نتیجه شفاف دیده می شوند . به عنوان مثال می توان به ذرات اکسید تیتانیوم اشاره کرد که در حالت عادی سفید رنگ هستند اما نانو ذرات آن ،که در کرم های ضد آفتاب استفاده می شوند بی رنگند .
دلیل بعدی مربوط به تغییر نسبت سطح به حجم است اگر یک مکعب را به مکعب کوچکتر تقسیم کنیم ، سطح آن نسبت حجمش بیشتر خواهد شد . در هر وجه یک مکعب به ضلع یک میکرو متر (1000 نانو متر ) تقریبا یک میلیارد مولکول وجود دارد که تنها 6 درصدآن روی سطح است اما یک مکعب با ضلع 10 نانو متر ، در مجموع 1000 مولکول دارد که 50 در صد آن بر روی سطح قرار دارد. این مسئله سبب بروز رفتار های متفاوت می گردد. نانو ذرات واکنش پذیرند ،سریع تر ذوب می شوندفرض کنید اگر قرار باشد هر یک هر یک از مکعب های ما با ماده دیگری واکنش دهند ،مکعب اول 6 درصد مولکول ها و از مکعب دوم 50 در صد مولکول ها واکنش می دهند طلاماده ای است که ما آن را به عنوان یک عنصر نسبتا بی اثر می شناسیم معمولا با عناصر محدودی ترکیب می شوند. اما این عنصر در قیاس نانو به یک واکنش گر بسیار قوی تبدیل می گردد که کاربرد های کاتالیسی بسیاری دارد .
(جالب بود!!!)
منبع:چرا نانو متفاوت است ؟ - welcome

طول موج هاي مرئي ، بين 400 تا 700 نانومترند:203:

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

خب اين نسبت زياد سطح به حجم ، دقيقا چه فايده اي داره؟

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

طول موج هاي مرئي ، بين 400 تا 700 نانومترند:203:

البته درستش 390 تا 750 نانو متر هست
[TABLE="class: wikitable"]
[TR]
[TH="bgcolor: #F2F2F2"]Color[/TH]
[TD]Frequency[/TD]
[TD]Wavelength[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #CCB0F4"]violet[/TD]
[TD]668–789 THz[/TD]
[TD]380–450 nm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #B0B0F4"]blue[/TD]
[TD]606–668 THz[/TD]
[TD]450–495 nm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #B0F4B0"]green[/TD]
[TD]526–606 THz[/TD]
[TD]495–570 nm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #F4F4B0"]yellow[/TD]
[TD]508–526 THz[/TD]
[TD]570–590 nm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #F4CCB0"]orange[/TD]
[TD]484–508 THz[/TD]
[TD]590–620 nm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="bgcolor: #F4B0B0"]red[/TD]
[TD]400–484 THz[/TD]
[TD]620–750 nm[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

خب اين نسبت زياد سطح به حجم ، دقيقا چه فايده اي داره؟

فکر کنم همین سوال به عنوان مقدمه ای برای طرح موضوع دوم خوب باشه!به دنبال موضوع دوم که برید بخشی از جوابتون رو میگیرید

کاتالیست ها موادی هستندکه هم در موضوعات شیمی و هم زیستی کاربرد گسترده دارند

موضوع دوم
(کاربرد نانوتکنولوژی در کاتالیست ها)

واسه تمرکز بیشتر روی موضوع اول یه بررسی روی خواص خود کاتالیست ها داشته باشید و بعد ببینید که نانوکاتالیست ها چه مزیت هایی بر کاتالسیت های عادی دارند(و البته معایبی هم دارند!!)

بعضی ها فقط خواننده اند ،دوستان بیشتر همکاری کنید لطفا

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

توي زيستي كه من خوندم ، گفته بود ، يك جاندار براي اينكه زنده بمونه بايد سلول هاش توانايي جذب و دفع مواد رو داشته باشن.

در مواردي كه نسبت سطح به حجم سلول كمه ، سلول نميتونه احتياجات خودش رو برآورده كنه و جاندار توانايي ادامه ي زندگي نداره.

حالا نانو چي؟

نميشه بگيم اگر نسبت سطح به حجم كم باشه ، نميتونه مواد بيشتر دريافت كنه و بالتبع خواص كمتري هم از خودش نشون ميده؟

مثلا همون حسگر...

چون ذرات نانويي خيلي ريزن ، سطح به حجم شون زياده بنابراين دقت و حساسيت شون خيلي زياد ميشه و ميتونن كوچكترين ذرات رو تشخيص بدن.

درسته يا نه؟

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

توي زيستي كه من خوندم ، گفته بود ، يك جاندار براي اينكه زنده بمونه بايد سلول هاش توانايي جذب و دفع مواد رو داشته باشن.

در مواردي كه نسبت سطح به حجم سلول كمه ، سلول نميتونه احتياجات خودش رو برآورده كنه و جاندار توانايي ادامه ي زندگي نداره.

حالا نانو چي؟

نميشه بگيم اگر نسبت سطح به حجم كم باشه ، نميتونه مواد بيشتر دريافت كنه و بالتبع خواص كمتري هم از خودش نشون ميده؟

مثلا همون حسگر...

چون ذرات نانويي خيلي ريزن ، سطح به حجم شون زياده بنابراين دقت و حساسيت شون خيلي زياد ميشه و ميتونن كوچكترين ذرات رو تشخيص بدن.

درسته يا نه؟

اینا همه میتونه بخشی از کاربردهای گسترده مواد در ابعاد نانو باشه و همه کاربردها به دلیل همون ویژگی هاست که تا الان گفتیم
این موضوعات بعدا مطرح میشه
الان روی موضوع دوم که گفته شد تمرکز کنید
ممنون

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

كاتاليست چيه؟

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

حضور نانو کاتالیست ها سرعت و بازده واکنش های شیمیایی رو نسبت به حضور کاتالیست های با اندازه ذرات بزرگتر، به اندازه قابل توجهی افزایش می دن.


نانو کاتالیست ها می تونن سرعت و بازده واکنش های شیمیایی رو از حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد به حدود ۹۰ تا ۱۰۰ درصد برسونن.


افزایش سرعت واکنش ها در بازده محصول خيلي مهمه، بطوری که با این افزایش سرعت می شه در زمان کمتری محصول بیشتری بدست آورد.


با این افزایش سرعت می شه به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و دیگه اینکه محصولات تولیدی این واکنش ها خودشون می تونن مواد اولیه برای بسیاری از واکنش های آلی دیگه باشن.


بازده واکنش های انجام شده در حضور نانو کاتالیست ها نسبت به کاتالیست ها با اندازه ذرات بزرگتر به اندازه قابل توجهی بیشترن.

 

[m-farhadpour]

پاسخ : نانو دوئل

منم یه مینی مقدمه ای بگم...عامل مهم اینکه ببینن یه کاتالیزگر کیفیت وعملکردش چطوریه یه متغیره به نام مساحت ویژه که هرچی بیشترباشه بهتره... که واحدش مترمربع برگرمه که یعنی هرگرمش چقدرمساحت داره....که دیگه سطح بالای نانو موادو کاتالیست ها!.....
درضمن در مورد نوارهای انرژی و خاصیت کوانتومی وتاثیرات سطح و... تو انجمن نانو مطلب هست نمیتونم الان لینکشو بدم ولی دوست داشتید اونارو هم یه نگاهی بندازید

 

[hanie.sh]

پاسخ : نانو دوئل

اساسأ کاتالیزور به عنوان یک ترکیب شیمیایی در نظر گرفته میشه که قادر به اعمال اثر تسریع کنندگی و اثر جهت دهندگی بر پیشرفت واکنشی باشه که از نظر ترمودینامیکی امکان پذیر باشه.خواص کاتالیست ها:1.در طی واکنش بدون تغییر باقی میمونن.2.وقتی که سازوکار های متعددی برای انجام واکنش موجود باشه کاتالیست ها باید خاصیت انتخاب پذیری داشته باشن.3.سرعت واکنش متناسب با غلظت کاتالیست هاست.4.در یک واکنش برگشت پذیر کاتالیست ها به همان نسبت که سرعت واکنش رفت رو افزایش میدن بر سرعت واکنش برگشت هم مؤثر هستن.در مورد مقایسشون با نانو کاتالیست ها:حضور نانو کاتالیست ها سرعت و بازده واکنش شیمیایی رو نسبت به کاتالیست ها با اندازه ی بزرگتر به اندازه ی قابل توجهی افزایش میدن.دلیلشم همون نسبت سطح به حجمه که کلی راجع بهش صحبت کردیم در واقع هرچه سطح کاتالیزور ها بزرگتر باشه کارایی اونا بیشتره چون در یک زمان با مولکول های بیشتری واکنش میدن.

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

بريم موضوع سوم....!:203:

آقا شايان ، فيتيله رو روشن كنيد...!!!!!!!!!!!!!!!!!:85:

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

هنوز نانو کاتالیست های خیلی جای کار داره!!
کلی بحث میشه انجام داد هنوز
در مورد انواع کاربردهای زیستی و شیمیاییش/دلایل استفاده کردن یا استفاده نکردن از نانوکاتالیست ها(مزایا و معایب)
عجله دارید مگه؟ :d

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

ضمن تشكر از ضايع كردن تون!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

من اومدم يه اظهار وجود كنم توي تاپيك نانو كه كلا با آسفالت كوچه ، يكي كرديد منو!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

مثل بولدوزر از روي من رد شديد!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

دست گل تون درد نكنه!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

 

[aftab75]

پاسخ : نانو دوئل

من فکر میکنم یکی از معایب نانو کاتالیست ها این میتونه باشه که همونطور که خیلی کارهارو سریعتر و بهتر انجام میدن اما سر راهشون خیلی چیزا رو هم تخریب میکنن!!نمیدونم منظورمو درست بیان کردم یا نه ....شاید مقیاس نانو باعث شده یه سری خرابکاری ها دور از چشممون انجام بشه!!!:1:

 

[bh2ao]

پاسخ : نانو دوئل

مرسي چقدر اكتيو
يه pdf هس درمورده كاربرد نانو كاتاليست ها درتصفيه ي هيدروژني فرايندهاي پالايش نفت
http://www.nano.ir/papers/attach/1935.pdf

 

[bh2ao]

پاسخ : نانو دوئل

بررسي كاربرد نانو كاتاليست ها درفرايند سنتز دي متيل اتر DME از متانول خلاصه!)

با توجه به مصرف فزاينده نفت و مشتقات آن در دنيا وبه تبع آن افزايش شديد آلودگي هوا، نياز به سوخت هاي جايگزين با آلايندگي كمتر، مورد توجه قرار گرفت. يكي از اين سوخت

هاي جديدdme مي باشد. دي متيل اتر ماده ارزشمندي است كه داراي كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف مي باشد و به دليل آلايندگي بسياركم از اين ماده به عنوان سوخت سبز

ياد مي گردد . همچنين دي متيل اتر مي تواند جايگزيني مناسب براي ديزل باشد. در فرآيند توليد دي متيل اتر، نانوكاتاليست ها تأثير به سزايي دارند. با استفاده از نانوكاتاليست

هاي جامد اسيدي، ميزان تبديل و انتخاب پذيري نسبت به محصول مطلوبdme افزايش مي يابد، همچنين محصولات جانبي كاهش مي يابند. در اين مقاله پس از بررسي خصوصيات

دي متيل اتر وكاربردهاي آن، فرآيندهاي توليدdme با استفاده از روش هاي مستقيم و غيرمستقيم و همچنين كاتاليست هاي مورد استفاده در آن ها مورد بررسي قرار گرفت.

نانوكاتاليست هاي گاماآلومينا و نانوكاتاليست هاي اصلاح شده آلومينا با سيليس و يا فسفر به منظور توليد دي متيل اتر از متانول بسيار مناسب مي باشند

Ehem..ehem

هي بگيد bh اصلا اكتيو نيس..هي بگيد

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

من فکر میکنم یکی از معایب نانو کاتالیست ها این میتونه باشه که همونطور که خیلی کارهارو سریعتر و بهتر انجام میدن اما سر راهشون خیلی چیزا رو هم تخریب میکنن!!نمیدونم منظورمو درست بیان کردم یا نه ....شاید مقیاس نانو باعث شده یه سری خرابکاری ها دور از چشممون انجام بشه!!!:1:

منظورتون از خرابکاری چیه؟ شفاف تر توضیح میدیدد؟

 

[Behnia]

پاسخ : نانو دوئل

می دانیم که هر چه سطح کاتالیزورها بزرگ‌تر باشد، کارایی آن‌ها نیز بیشتر است؛ چون در یک زمان با مولکول‌های بیشتری واکنش می‌دهند. تا همین چند سال اخیر، دانشمندان به ابزارهای لازم برای تولید و استفاده از نانوذرات مجهز نبودند؛ اما امروزه پژوهشگران، کاتالیزورهای متشکل از نانوذرات را با شناخت بهتری از چگونگی عملکرد آن‌ها طراحی می‌کنند.کاربردهای نانوکاتالیست‌ها
1- کاهش CO2 هوا
یکی از مشکلات جهان امروز، افزایش میزان دی‌اکسید کربن در هواست. اگر بتوانیم روشی مؤثر و کارآمد در کاهش و پالایش گازهای خروجی دودکش‌ها بیابیم کمک بزرگی به رفع این مشکل کرده‌ایم. در این زمینه، نانوفناوری می‌تواند روش‌های موثر و ارزان‌تری در مقایسه با روش‌های فعلی ارائه نماید.
پوهشگران در پژوهشگاه ملی اوک ریج، نانوکریستالی طراحی کرده‌اند که می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. وقتی دی‌اکسید کربن روی نانوکریستال تهیه شده از کادمیم، سلنیم و ایندیم می‌نشیند، نانوکریستال یک الکترون به دی‌اکسید کربن می دهد، و این الکترون اضاقی سبب می‌شود، دی‌اکسید کربن با دیگر مولکول‌های موجود در دودکش واکنش دهد، و به گازی با خطر کمتر تبدیل شود.

​

در واقع؛ این نانوکریستال یک کاتالیزور است. اگر هزینه تولید فیلترهای حاوی این نانو کریستال‌ها کمتر شود، می‌توان آن ها را به صورت فراگیر به کار برد.
2- جلوگیری از انتشار بخارات سمی جیوهاز دیگر چالش‌هایی که پژوهشگران امیدوارند بتوانند با نانوکریستال‌ها از پس آن برآیند، بخار جیوه است. نیروگاه‌های برق زغال سنگی، بخار جیوه منتشر می‌کنند. یکی از روش‌های جلوگیری از انتشار آن، استفاده از نانوکریستال‌های اکسید تیتانیوم در زیر تابش پرتو فرابنفش است، که باعث تبدیل بخار جیوه به اکسید جیوه که ماده‌ای جامد است خواهد شد.
 موتورهای دیزلی که در بیشتر اتوبوس‌ها و خودروهای سنگین به کار می‌روند هم، اکسیدهای نیتروژن منتشر می‌کنند. شرکت بیوفرندلی، نانوکاتالیزوری طراحی کرده است که وقتی به سوخت موتور دیزلی افزوده شود، باعث احتراق کامل سوخت می‌شود. به این ترتیب اکسیدهای نیتروژن کمتری منتشر می‌شود.3- کاربرد نانوکاتالیست‌ها در تصفیه آب
از نانومواد کاتالیستی در صنایع تصفیه آب هم استفاده زیادی می‌شود. دانشگاه رایس وجورجیاتک، در طرحی مشترک روش کارآمدی برای حذف تری‌کلرواتین از آب ارائه کرده‌اند. این ماده خطرناک سبب بیماری‌های قلبی، تهوع و حساسیت چشمی می‌شود. این ماده می‌تواند بیشتر جهت چربی‌زدایی از تجهیزات مورد استفاده در فرآیند شیمیایی تبدیل این ماده به اتان که ماده‌ای بی ضرر است کاربرد داشته باشد. برای کاهش هزینه‌ها، نانوذرات طلا را با لایه‌ای از پالادیم می‌آلایند و از آن به عنوان کاتالیزور در نابودی تری‌کلرو اتیلن استفاده می‌نمایند.
یکی دیگر از روش‌های تصفیه آب که از روش پالادیم ارزان‌تر است، تزریق نانوذرات آهن به درون آب‌های آلوده است، پس از تزریق، نانوذرات آهن با اکسیژن موجود در آب تبدیل به زنگ آهن شده و آلاینده ها در تماس با این زنگ آهن خنثی می‌شوند. برای مثال، تتراکلرید کربن که ماده‌ی سمی بسیاری از شوینده‌هاست، در تماس با این زنگ آهن تبدیل به کلروفرم که ماده‌ای بی‌ضررتر است می‌شود.

​

منبع:باشگاه نانو

 

[Behnia]

پاسخ : نانو دوئل

به این سایت هم برید مطالب خوبی داره
در ضمن می دونستید اولین کسی که سخن از نانو کرده یک فیزیک دان به نام ریچارد فاینمن بوده:97:

لینک وبسایت: مقاله ( محمد باسوتی ) - نانو کاتالیزور

 

[aftab75]

پاسخ : نانو دوئل

http://irannano.org