1-12 روشهای تولید نانوذرّات
در سالهای اخیر تحقیقات گستردهای درباره روشهای مختلف تولید نانوبلورها گزارش شده است. سهم زیادی از این تحقیقات به تکنیکهائی که همزمان، کنترل اندازه و داشتن توزیع اندازه باریک ذرّات را مد نظر دارد اختصاص داشته است[55-53].
به طور کلی میتوان روشهای تولید نانوذرّات را به دو دسته روشهای فاز گازی و فاز جامد تقسیمبندی کرد[35]. در روشهای فاز گازی، ذرّات در حالت گازی تولید و مورد مطالعه قرار میگیرند. این روشها برای تولید تعداد کمی از انواع نانوذرّات به کار میرود. روشهای فاز جامد بر اساس فرایندهای دخیل در تولید ذرّات به دو دسته روشهای فیزیکی و شیمیائی تقسیم بندی میگردد. در شکل1-8 تابلو روشهای گوناگون تولید نانوذرّات رسم شده است[35]. در ادامه، ضمن معرفی دستهبندی روشهای تولید، چند روش شیمیائی نیز به اختصار معرفی میشود. آزمایشها نشان میدهند که خواصی مانند خواص ساختاری، نوری و… به روشی که ذرّات بوسیله آن تولید میگردند وابستهاند. گاهی نانوذرّات بوسیله فرآیندهای زیستی همانند فعالیت ویروسها هم ایجاد میشوند[66].
شکل1-8) تابلو روشهای تولید نانوذرّات. از میان انبوه روشهای تولید، برخی از آنها نشان داده شدهاند.
1-13 روشهای فیزیکی
روشهای فیزیکی که در آن نانوذرّات با انجام فرایندهای فیزیکی تولید میشوند، معمولاً روشهای گرانی هستند و به بهرهگیری از متخصصین باتجربه و تجهیزات بسیار دقیق نیاز دارند. از میان انبوهی از روشهای فیزیکی، مهمترین آنها عبارتند از لایه نشانی لیزری، اپیتاکسی پرتو مولکولی، تبخیر در گاز بی اثر، آسیاب مکانیکی و روش های پلاسمایی[17]. برای مثال در روش آسیاب مکانیکی که بر تغییر شکل مکانیکی مواد مبتنی است، ساختارهای زبر و خشن به وسیله آسیاب گلوله ای پر انرژی یا فرایند تنشی قوی به پودرهای بسیار ریز تبدیل می شوند. در تولید انبوه و تجاری میتوان از این روش استفاده نمود. در این روش، جلوگیری از آلوده شدن محصول به گلوله ها که اغلب از جنس آهن هستند، یک چالش به حساب میآید. به علاوه، کاهش ابعاد ذرّات تا زیر میکرومتر نیازمند سپری شدن زمانی طولانی است[67].
1-14 روشهای شیمیائی
از میان روشهائی که برای تولید نانوذرّات گزارش شده، روشهای شیمیائی به دلیل بینیازی به تجهیزات بسیار گران قیمت، امکان تولید انبوه، دقیق و قابل کنترل بودن، و امکان آلائیدن آسان با عناصر دلخواه، بیشتر مورد توجّه قرار گرفتهاند. در عین حال این روشها محدودیتهایی نیز دارند. آلودگی ناشی از مواد شیمیایی و واکنشهای جانبی حین تولید که به تولید محصولات نامطلوب میانجامد از جمله این محدودیتها میباشد. نانوذرّات با روشهای شیمیائی میتوانند در حالت کلوئیدی، در دام مایسل، زئولیت، شیشه و یا به روش سول ژل تولید شوند. مهمترین روشهای شیمیائی در شکل1-8 نشان داده شدهانذ.