يك عضو هيات علمي پژوهشگاه مواد و انرژي از ثبت روش ابداعيش براي توليد سيليس كلوئيدي به عنوان نخستين اختراع ثبت بين‌المللي شده ايران در زمينه نانوفن‌آوري خبر داد.

دكتر كاووس فلا‌مكي، مخترع اين روش در گفت‌و‌گو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)با اشاره به اين كه به اذعان كارشناسان خارجي، شيوه ابداعي، توليد سيليس كلوئيدي را پس از 50 سال متحول خواهد كرد، سادگي، كاهش چشمگير زمان و اقتصادي تر كردن توليد اين ماده را از مزاياي عمده اين روش عنوان كرد و اظهار داشت : توليد يك واحد از اين ماده با استفاده از روش هاي متداول در دماي 160 درجه سانتيگراد، سه ساعت زمان نياز دارد در حالي كه در روش جديد زمان فرايند به حدود 120 ثانيه كاهش مي‌يابد.

وي تصريح كرد: سيليس كلوئيد‌ي محصولي بسيار استراتژيك است كه در صنايع مختلف از جمله در پوليش ويفرهاي سيليكوني و همچنين در ريخته‌گري دقيق بايندر دماي بالا كه براي ساخت قطعات پيچيده از جمله پره‌هاي توربين‌هاي گازي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، كاربرد دارد. كاربرد مهم ديگر اين ماده در ساخت كاتاليست‌هاي بر پايه سيليس كلوئيد‌ي است و از سوي ديگر به عنوان بهترين ماده براي ساخت انواع كاتاليست‌هاي زئوليتي تلقي مي‌شود.

دكتر فلامكي خاطرنشان كرد: از جمله كاربردهاي ديگر سيليس كلوئيدي در صنايع بسته‌بندي و نساجي (كاهش ليزري و افزايش براقيت الياف) و ... است.

عضو هيات عملي پژوهشگاه مواد و انرژي درباره روش ساخت سيليس كلوئيدي خاطرنشان كرد: سيليس كلوئيد‌ي به طور كلي در دو مرحله ساخته مي‌شود. در مرحله اول محلول سيليكات سديم در فرايند تبادل يوني با رزين‌هاي اسيدي به اسيد سيليك بسيار رقيق (3/0 درصد وزني) تبديل مي‌شود كه اين اسيد سيليسيك به صورت كلوئيدي (ذرات 3 تا 4 نانومتر) در مي‌آيد.

وي تصريح كرد: اين ماده كاربردهاي بسيار زيادي دارد ولي استفاده از آن بسيار سخت است به طوري كه اگر اندك تغييري در غلظت آن ايجاد شود يا ماده ديگري به آن افزوده شده يا حتي در اثر مرور زمان، ماده به حالت ژل در آمده و غير قابل استفاده مي‌شود، بنابراين هم بايد مانع از ژل شدن آن شويم و هم بايد غلظت آن را بالا ببريم تا قابل استفاده شود. افزايش غلظت محلول مستلزم اين است كه ابعاد ذرات كه تا 4 نانومتر است به حدود 12 نانومتر - و نه بيشتر - برسد، چون خواص اصلي اين ماده ناشي از همين كوچك بودن ذراتش است.

دكتر فلامكي به ايسنا گفت: رشد اندازه ذرات، نيازمند نشاندن مواد اوليه به عنوان خوراك بر روي اين ذرات است و از طرف ديگر بايد انرژي كافي هم به اين ذرات بدهيم تا بر انرژي اكتيواسيون مربوطه غلبه كنند.

در حالت معمول اين فرايند بسيار ظريف سخت و پيچيده زمان بر است و بيش از چند ساعت محلول اوليه را تحت عمليات قرار مي‌دهند چون حتي عدم يكنواختي در PH محيط مي‌تواند اثر سوئي بر اين سيستم داشته باشد.

عضو هيات علمي پژوهشگاه مواد و انرژي خاطرنشان كرد: تحولي كه در روش ابداعي ايجاد شده و به هر حال به تكنولوژي بالايي هم نياز دارد، استفاده از تركيبي از سيستم هيدروترمال و سيستمي است كه در آن انرژي حرارتي به صورت انرژي ماكروويو به محيط اعمال مي‌شود.

روش كار به اين صورت است كه محلول اوليه داخل يك اتوكلاو از جنس شفاف در برابر اشعه ماكروويو، تحت تشعشع قرار مي‌گيرد كه اين فرايند در فشار بالا صورت مي‌گيرد و دما حداكثر تا حدود 170 درجه سانتيگراد بالا مي‌رود و به اين ترتيب زمان به شدت كاهش مي‌دهد

وي خاطرنشان كرد: در دماي 160 درجه سانتي گراد اگر از فرايند معمول اتوكلاوينگ استفاده كنيم سه ساعت زمان است تا اندازه و ابعاد ذرات از حدود 5/3 نانومتر به بالاي 12 نانومتر برسد ولي با استفاده از اين روش، زمان اين فرايند به حدود 120 ثانيه مي‌رسد و به اين ترتيب، كنترل pH و خوراك‌دهي مستمر و ساير دشواري‌ها و پيچيدگي‌هاي روش معمول در اين سيستم وجود ندارد.

دكتر فلامكي در پايان گفت‌و‌گو با ايسنا تصريح كرد: سيستم مبتني بر روش ابداعي را مي‌توان از حالت بچ به حالت پيوسته نيز تبديل كرده و از يك طرف محلول 3/0 درصد را وارد كرد و با اعمال يك فرايند فشينگ محصولي با غلظت بالا را از خروجي گرفت.

انتهاي پيام