روشهای میکروامولسیون و مایسل معکوس مطلب جدید
روشهای میکروامولسیون و مایسل معکوس
- روشهای میکروامولسیون و مایسل معکوس
1- مقدمه
روشهای تولید نانومواد به‌صورت تک‌توزیع [Monodisperse] و با توزیع اندازه ذرات محدود باعث افزایش کیفیت محصول نهایی می‌شود. استفاده از نانوراکتورها یکی‌از راهکارهای سنتزی برای رسیدن به این هدف است. مایسل‌ها ساده‌ترین نانوراکتورهای مولکولی هستند که حاصل از خودآرایی مولکول‌های فعال سطحی (سورفکتانت‌ها) در فصل مشترک فاز آبی و فاز آلی هستند. میکروامولسیون‌ها مخلوط‌های همگن و تک‌توزیعی از مایسل‌هاست که با مخلوط‌کردن فاز آلی (روغنی)، فاز آبی و پایدار‌کننده‌ها (سورفکتانت‌ها) با نسبت مشخص تهیه می‌شوند. در این مقاله به اصول تشکیل میکروامولسیون‌ها، اصول واکنش‌های سنتزی در مایسل‌ها و راهکارهای عملی پرداخته شده است.
2- تشکیل تجمع‌های مایسلی
بر‌هم‌کنش‌های آب‌گریزی [Hydrophobic Interactions] یکی از برهم‌کنش‌هایی است که بین اجزای حلال و حل‌شونده اتفاق می‌افتد. این برهمکنش باعث تشکیل ساختارهای تجمعی [Aggregation] از حل‌شونده‌ها در یک حلال نامتجانس می‌شود. مولکول‌های یک حلال (به‌ویژه آب) معمولاً تمایل زیادی به یکدیگر دارند. تنها حل‌شونده‌هایی در محیط آبی حل می‌شوند که بتوانند بر نیروی جاذبه بین مولکول‌های آب غلبه کنند و در غیر این صورت، آب آن‌ها را به درون ساختار خود راه نمی‌دهد و از پخش‌شدن آن‌ها جلوگیری می‌کند و بنابراین ساختارهای تجمعی تشکیل می‌شوند.
ساختار مایسلی یکی از این ساختارهای تجمعی است که هنگام افزودن مولکول‌های فعال سطحی به حلال‌های آبی ایجاد می‌شود. مولکول‌های فعال سطحی، مولکول‌هایی دوگانه‌دوست [Amphiphilic] بوده و دارای یک بخش آب‌دوست و یک بخش آب‌گریز هستند. هنگامی‌که مولکول‌های فعال سطحی در محیط آبی حل می‌شود، بخش‌های آب‌دوست به سمت آب متمایل بوده و انتهای آب‌گریز آن‌ها به‌شدت توسط مولکول‌های آب پس‌زده می‌شود. لذا با افزودن مقادیر مناسبی از مولکول‌های فعال سطحی به حلال‌های آبی، تجمع‌های مولکولی تشکیل می‌شود. در این تجمع‌های مولکولی، سر آب‌دوست به سمت بیرون (محیط آبی) متمایل بوده و انتهای آب‌گریز مولکول‌ها به سمت یکدیگر قرار می‌گیرند. چنین ساختاری یک مایسل متعارف نامیده می‌شود. حال چنانچه این مولکول‌های فعال سطحی به یک حلال آلی اضافه شوند، به‌دلیل قطبیت نه‌چندان بالای حلال، انتهای آب‌گریز به سمت حلال جهت‌گیری کرده و سرهای آب‌دوست در کنار یکدیگر جمع می‌شوند. به چنین ساختاری که در حلال‌های آلی مشاهده می‌شود، ساختار مایسل معکوس گفته می‌شود. در مایسل معکوس بر خلاف مایسل متعارف، مولکول‌های فعال سطحی کره?های آب را که در حجمی از روغن قرار دارند، می‌پوشاند. از این روش برای رشد نانو‌ذرات در محیط آبی و در دمای اتاق استفاده می?شود. نسبت مولکول‌های فعال سطحی، آب و روغن تعیین‌کننده آن است که چه فازی از مخلوط به وجود می?آید. این سه عامل برای ترسیم دیاگرام فازی سه جزئی مربوطه به کار می‌رود. شکل 2 نشان‌دهنده یک دیاگرام فازی سه جزئی است که در آن مناطق مربوط به فاز‌های تشکیل‌شده شامل مایسل متعارف و مایسل معکوس به همراه منطقه دوفازی (حاوی هر دو نوع مایسل متعارف و معکوس) نشان داده شده است.مشاهده متن کامل مقاله در سایت آموزش نانو
