دانلود مقالات ISI درباره سنتز هیدروترمال + ترجمه فارسی

سنتز هیدروترمال (Hydrothermal synthesis): با وجود تمامی پیشرفتهایی که در اثر گسترش این شاخه از علم سنتز بوجود آمده‌است، هنوز تعریف مشخص و استانداردی برای این فرایند وجود ندارد. به طور کلی سنتز یعنی ترکیب یا تجزیه ی مواد برای تولید ماده یا مواد جدید. کلمه هیدروترمال نیز عمدتاً به هر نوع واکنش ناهمگن در حضور حلال آبی در دماهایی بالاتر از دمای بحرانی و در نتیجه در فشارهای بالا اطلاق می‌شود. به عبارت دیگر هیدروترمال به واکنش‌های حلال آبی که در دماهایی بالاتر از °C ۱۰۰ و فشارهایی بالاتر از ۱ اتمسفر اطلاق می‌شود. به صورت عمومی واژه هیدرو ترمال از دو بخش هیدرو و ترمال تشکیل شده‌است که پیشوند هیدرو نوع محلول را نشان می‌دهد. منشاء تولید بزرگ‌ترین تک بلورهای موجود در طبیعت و مقدار بسیار زیادی از تک بلورهای مصنوعی ساخته شده در آزمایشگاه‌ها، هیدروترمال است. 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 این روش ابتدا واکنش دهنده ها در حلال مناسب حل می شوند. در صورت نیاز برای حل شدن یا توزیع بهتر پیش ماده ها در محلول، از امواج اولتراسونیک استفاده می شود. سپس محلول مواد اولیه درون اتوکلاو ریخته شده و اصطلاحا مهر و موم می‌شود. سپس اتوکلاو حاوی محلول واکنش دهنده ها، تا دمای مناسب حرارت دهی می شود. در اثر این حرارت‌دهی فشار درون اتوکلاو بالا رفته و شرایط مناسب برای واکنش پیش‌ماده ها فراهم می شود. پس از گذشت زمان کافی برای انجام واکنش شیمیایی درون اتو کلاو، حرارت دهی متوقف شده، محصولات از درون آن بیرون آمده و در صورت نیاز برای خشک یا کلسینه شدن حرارت دهی می‌شوند. مزایای روش هیدروترمال بازدهی بالا، کنترل‌پذیری مطلوب، آسان بودن روش، تولید محصول با توزیع اندازه یکنواخت، مصرف انرژی کم‌تر، آسیب‌رسانی کم‌تر به محیط زیست است. برای کنترل مورفولوژی ذرات تولیدی و کنترل روند پیشرفت واکنش در فرآیند هیدروترمال می توان از افزودنی‌های آلی استفاده کرد. بسته به ماهیت شیمیایی افزودنی ها و محلول، این افزودنی ها می توانند به عنوان عامل احیا کننده و یا عامل جذب و. . . را در واکنش شیمیایی بین واکنش دهنده ها شرکت کنند. از جمله افزودنی های آلی پرکاربرد در این فرآیند می توان به سورفکتانت ها، زیست مولکول ها، مایعات یونی، اسیدهای آلی و حلال های آلی اشاره کرد.