دانلود مقالات ISI درباره واکنش هیدروترمال + ترجمه فارسی

واکنش هیدروترمال (به انگلیسی: Hydrothermal reaction) یکی از قوی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های از پائین به بالا برای تولید نانوساختارها است که به خاطر ساده و مقرون به صرفه اقتصادی بودن امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این بخش به بررسی مختصر مکانیسم کلی این فرآیند و پارامترهای تاثیرگذار بر آن می‌پردازیم. از میان تمامی روش‌های پیشرفته تولید نانوذرات، روش هیدروترمال توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. واژه هیدروترمال دارای منشاء زمین شناختی است (از این واژه برای اولین بار یک زمین‌شناس انگلیسی در توصیف عمل آب در دما و فشارهای بالا، که باعث ایجاد صخره‌ها و کانی‌های گوناگون می‌شود، استفاده کرد). منشاء تولید بزرگ‌ترین تک بلورهای موجود در طبیعت و مقدار بسیار زیادی از تک بلورهای مصنوعی ساخته شده در آزمایشگاه‌ها، هیدروترمال است. در ابتدا فرآیند هیدرترمال به واکنش‌های شیمیایی (همگن یا ناهمگن) در حضور حلال در دما و فشار بالا اطلاق می‌شد. در اواخر قرن بیستم، همایشی بین المللی بین‌رشته‌ای با عنوان فرآیند هیدروترمال برگزار گردید. دستاورد این همایش گسترش اطلاعات در مورد ترمودینامیک این فرآیند بود و منجر به کاهش چشمگیر شرایط دما و فشار این فرآیند و سوق یافتن آن به سمت شیمی سبز گردید. امروزه روش تولید هیدروترمال سهمی تقریبا معادل 6 درصد را در تولید مواد پیشرفته دارد. گستره وسیعی از اکسیدهای فلزی، هیدروکسیدها، سیلیکات‌ها، کربنات‌ها، فسفات‌ها، سولفیدها، نیتریدها با نانوساختارهایی همچون نانولوله، نانوسیم، نانومیله و. . . با استفاده از این روش تهیه می‌شوند. هیدروترمال به عنوان روشی بر پایه شکل گیری و رشد کریستال ها در اثر واکنش های شیمیایی و تغییرات قابلیت انحلال مواد در یک محلول آبی تحت دما و فشار مناسب شناخته می شود. در گذشته سنتز هیدروترمال در دما و فشار بالا و بیشتر در حالت بحرانی صورت می گرفت، اما امروزه با شناخت حلال های مناسب برای هر واکنش و با کمک روش‌های جدید انرژی‌دهی به سیستم (مانند استفاده از امواج ماکرو و یا میدان‌های مغناطیسی) این روش در دما و فشارهای پایین‌تر نیز استفاده می شود. در سال‌های اخیر، اضافه‌شدن انرژی‌های خارجی مانند انرژی میکروموج، ماورای صوت، مکانیکی – شیمیایی، الکتریکی، مغناطیسی و. . . . به فرایند هیدروترمال، فصل جدیدی از تولید مواد را باز کرده است که به عنوان فرایندهای چند انرژی ارجاع داده می‌شود؛ زیرا تاکنون در روش هیدروترمال، محققان با سه متغیر دما، فشار، پتانسیل شیمیایی تقریبا قادر به حل اغلب مسائل ترمودینامیکی موجود در فرایند هیدروترمال بوده‌اند، این در حالی است که اما با اضافه شدن متغیرهای انرژی اضافه به سیستم، روابط ترمودینامیکی کاملا متفاوت و پیچیده شده است. در طی یک سال گذشته، محققان برای دستیابی به نانوذرات دلخواه خود در کوتاه‌ترین زمان ممکن و با خواص فیزیکی معین، از مفهوم واکنش‌های هیدروترمال استفاده کرده‌اند که این تلاش همچنان ادامه دارد. پایه و اساس مفهوم فراورش محلول نرم یوشیمورا، براساس فرایندهایی ملهم از طبیعت و انرژی لازم برای انجام فرایند هستند.