استفاده از نانوذرات نقره براي به‌دام اندازي جيوه

[شه پری]

پژوهشگران دريافتند که با کوچک شدن ابعاد نانوذرات نقره، استوکيومتري واکنش تشکيل آمالگام تغيير مي‌کند. آنها دريافتند که اگر نانوذرات نقره کوچکتر از 32 نانومتر شوند اين تغيير اتفاق مي‌افتد.

کساني که گمان مي‌کنند از آمالگام تنها براي پر کردن دندان استفاده مي‌شود کاملا در اشتباه هستند. آمالگام که آلياژ جيوه با فلزات ديگر است، بيش از 2500 سال است که براي توليد جواهر و استخراج فلزاتي نظير طلا و نقره ار معادن به‌کار گرفته مي‌شود. اين روزها واکنش معکوس اين فرآيند بسيار مورد توجه محققان است. دانشمندان به‌دنبال زدايش جيوه از پساب‌ها با استفاده از فلزات گرانبها هستند.

سنيا کاتکوک و همکارانش اخيرا مقاله‌اي در اين باره در نشريه Angewandte Chemie به چاپ رساندند. نتايج اين پروژه نشان داد که هر قدر اندازه نانوذرات نقره کاهش يابد، مقادير بيشتري جيوه بازيابي خواهد شد.

در فرآيندهاي رايج، هميشه دو اتم نقره با يک يون جيوه واکنش مي‌دهد، جيوه داراي دو بارمثبت بوده که توسط نقره خنثي مي‌شود. استوکيومتري واکنش 1 به 2 (جيوه به نقره) است. يک تيم تحقيقاتي از دانشگاه‌ برايتون در انگلستان با همکاري محققاني از قزاقستان، فرانسه و ژاپن دريافتند که با کاهش قطر نانوذرات نقره به زير 32 نانومتر، اين استوکيومتري تغيير مي‌کند. اين اثر که به هايپراستوکيومتري شهرت دارد وابسته به اندازه نانوذرات است. زماني که قطر نانوذرات به 10 نانومتر برسد آنگاه نسبت جيوه به نقره 1 به 1.1 و 1 به 1.7 مي رسد که اين مقدار بستگي به تعداد يون‌هاي جيوه دارد. در اين پژوهش اتفاقي که افتاده کاملا با آنچه که در حالت معمولي رخ مي‌دهد تفاوت دارد. پژوهشگران تصور مي‌کنند که يون‌هاي نقره به نانو ذرات نقره مي‌چسبند که اين اتفاق در اثر خاصيت کاتاليستي نانوذرات نقره انجام مي‌شود. سپس اين فرآيند به حالت معکوس انجام مي‌شود يعني نقره عنصري با جيوه حاصل از نمک جيوه واکنش مي دهد. در اين تحقيق از نمک استات و نيترات نقره استفاده شد. نتايج نشان داد که نانوذرات کوچک‌تر داراي خواص کاتاليستي بهتري هستند که دليل اين امر خواص سطحي نانوذرات نسبت به مواد توده‌اي است. از پديده هايپراستوکيومتري مي‌توان براي تصفيه پساب‌ها و همچنين فعاليت‌هاي کاتاليستي استفاده کرد.

براي توليد نانوذرات بسيار کوچک، دانشمندان از سطح دي اکسيد سيليکون حاوي گروه‌هاي هيدريد سيليکون (SiH - ) استفاده کردند. اين گروه‌ها قادرند يون‌هاي نقره را به اتم‌هاي نقره تبديل کنند، آنها احتمالا به‌عنوان سايت‌هايي براي تجمع نانوذرات نقره عمل مي‌کنند. دانسيته گروه‌هاي هيدريد سيليکون و زمان واکنش مي‌تواند به‌عنوان پارامترهاي کنترل کننده ابعاد ذرات به‌کار گرفته شوند. برخلاف فرآيندهاي معمول، اين واکنش نياز به پايدار کننده ندارد.


منبع : http://www.physorg.com/news/2012-02-...s-mercury.html
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=10667