Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari yordamida nanozarrachalar sintezlash Kimyoviy qaytaruvchilar yordamida nanozarrachalarning olishini turli kimyoviy reaksiyalarga asoslangan. Bu usulda ko’pincha metallarning nanozarrachalari olinadi. Qaytaruvchilar olinadigan metall nanozarrachasi turiga va jarayon o’tkazadigan sharoitga qarab tanlanadi. Qaytaruvchilar sifatida askorbin kislotasi (yoki tuzlari), glyukoza, chumoli aldegidi va kislotasi, gidrazin (yoki tuzlari), NaBH4, NaAlH4, LiBH4, LiAlH4 (boshqa gidridlar), natriy stirat, natriy gipofosfit kabilar ishlatilishi mumkin.
J.Turkevich usuli.Ushbu oddiy usulni J.Turkevich va uning hankasblari kashfiyotchilari hisoblanadi. 1951-yilda va 1970-yillarda bu usul yanada G.Frens tomonidan takomillashtirilgan. Ushbu usul yordamida o'rtacha 10-20 nm diametrli monodispers sferik oltin nanozarrachalarni hosil qilish mumkin. Kattaroq zarralar ham hosil bo'lishi mumkin, ammo monodisperslik va shakli bir xil bo'lish holatlari ko'proq kuzatiladi. Bu usulda qaynoq tetraxloroaurat kislota natriy sitrat eritmasi bilan ta’sirlashtirilib, oltin nanozarrachalari hosil qilinadi.
Brust-Schiffrin usuli. Ushbu usul 1990-yillarning boshlarida Brust va Shiffrin tomonidan kashf etilgan, va odatda suv bilan aralashmaydigan (toluen kabi) organik suyuqliklarda oltin nanozarralarni olish uchun ishlatiladi. Buning uchun tetraxloroaurat kislota eritmasiga tetraoktilammoniy bromid (TOAB) eritmasi qo‘shiladi va o'z navbatida anti-koagulyant va qaytaruvchi vosita sifatida toluol va natriy borogidrid qo’shib reaksiya jarayoni olib boriladi. Bunda oltin nanozarrachalari 5-6 nm o’lchamlarda hosil bo'ladi. Jarayonda NaBH4 qamaytiruvchi, TOAB esa fazali uzatish katalizatori va stabillashtiruvchi vosita vazifasida qatnashadi
Nanozarrachalarning sonokimyoviy usullarda sintezlash Sonokimyo kimyoning mustaqil fan sifatida ultratovushli tebranishlar ta'sirida kimyoviy reaksiyalar sodir bo'lish jarayonlari o'rganilishi natijasida o'tgan asrning o'rtalarida paydo bo'ldi. Inson qulog'i tomonidan eshitiladigan tovush tebranishlari oralig'i 20 Hz dan 20kHz gacha, 20kHz dan yuqori chastotalar ultratovush diapazoniga to’g’ri keladi. Ultratovush chastotalarining yuqori chegarasi odatda gazlar uchun 5MHz dan suyuqlik va gazlar uchun 500MHz gacha.
Ultratovush avvalambor sistemaga yetkazib beriladigan energiyaning maxsus shakli bo'lib, u issiqlik, yorug'lik va bosimning an'anaviy ta'sirlaridan farq qiladi. Kuchli ultratovushli tebranishlar suyuq muhitda kavitatsiya pufakchalari paydo bo'lishiga olib keladi.
Metall komplekslarning suvli eritmalarini ultratovush bilan ishlov berish orqali nodir metallarning nanozarrachalarini olish mumkin. Bunday holda, kavitatsiya pufagi hosil bo’lishi vaqtida suv molekulalarining parchalanishidan hosil bo'lgan erkin radikallar qaytaruvchi vosita vazifasini bajaradi.
H2O → H* + OH*
Ag [NH3]4++H*=Ag+NH4++3NH3
Agar eritmaga ultratovush yuborish inert gaz muhitida amalga oshirilsa, radikallarning kislorod bilan oksidlanish reaktsiyasi kuzatimaydi va nodir metallarning qaytarilish reaktsiyalarining samaradorligi keskin oshadi. Sirt faol moddalar qo'shilishi bilan nanometr birlikdagi metallarning nanozarralarini sonokimyoviy usulda olish mumkin.
Sonokimyoviy usul oksidlar va gidroksidlarning nanozarralarini olish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bunday holda, metall tuzlarining parchalanish reaktsiyalari davom etadi. Masalan, rux oksidi nanozarralari tetraetilen glikol tarkibidagi rux atsetat eritmasiga ultratovush ta'sirida hosil bo'ladi. β-siklodekstrin ishtirokida temir(II)asetatning suvli eritmasiga ultratovush yuborilganda, uzunlik o’lchami 50 nm va diametri taxminan 15 nm bo'lgan magnetit nanotayokchalari hosil bo’ladi. Fe2O3 nanozarrachalari Fe(CO)5 eritmasini havo atmosferasida dekalinda ultratovush bilan ishlov berish paytida hosil bo'ladi. Xalkogenidlarning nanozarrachalarini olish uchun xalkogen manbai sifatida tiokarbamid-CS(NH2)2 va selenokarbamid-CSe(NH2)2 yoki natriy tiyosulfat yoki selenosulfat ishlatiladi. Inert atmosferada xalkogenid nanozarrachalar metall tuzlari-rux, kadmiy, simob va qo'rg'oshinning suvli eritmalarida hosil bo'ladi.
