Nanozarrachalar sintezi

Nanozarrachalarni olish jarayoniga ko’ra asosiy ikki xil usulga: fizik va kimyoviy usularga ajratiladi.

• Nanozarrachalarni olish jarayoniga ko’ra asosiy ikki xil usulga: fizik va kimyoviy usularga ajratiladi.
• Mexanik maydalash, eleltr yoy, laser yordamida olish, bug’larni kondensatlash kabi usullar fizikaviy usullarga kiritish mumkin.
• Kimyoviy usullarga oksidlanish-qaytarish, kriokimyoviy, fotokimyoviy qaytarish, ultratovush ta’sirida qaytarish kabi usullar kiradi.

Nanozarrachalarni fizikaviy usullarda olish
Grafitni elektrik yoy bilan changlash
Bu usul Krechmer tomonidan ishlab chiqilgan, keng tarqalgan usuldir. Shu usulda 1991-yilda yapon olimi Sumio Idjima birinchi marta nanonaycha olgan. Usulning mazmuni shunday: inert gaz bilan to‘ldirilgan kamerada gaz atomlarini ionlashtiruvchi grafit elektrodlari o‘rtasida elektrik razryad hosil qilinadi. Katod va kamera devorlari suv yoki suyuq azot bilan sovutiladi.
Elektrodlardagi kuchlanish 25-35V
Elektrik razryaddagi tok kuchi 100A
Plazma temperaturasi 4000 K .
Grafitdan tayyorlangan diskli va bir elektrodli qurilmasida ham fulleren olingan. Elektrod diametri 6 mm bo’lib, grafit diskga tekkizib turuvchi prujina bilan mahkamlangan. Elektrodlarni misdan tayyorlangan suvli sovutgich bilan sovutib turiladi. Sovutgich silindrining diametri 8sm, uzunligi 15 sm ga teng.
10 gr elektroddan 1gr fullerenlar hosil bo’ladi. Fullerenlar C70 va C60 lar mos ravishda 1:10 nisbatda bo’ladi. Ularni ajratish uchun 3 soat toluolda qaynatiladi va C60 eritib olinadi. Boshqacha sharoitda I=100-180A, U=5-8V, P=180 Torr da fulleren hosil bo’lish mahsuldorligi 50 mg/soat. Chiqish unumi 10% ga teng bo’ladi.
Grafitni lazerli bug‘latish usuli
Bu usulda lazer yordamida bug‘langan grafit sovutilgan kollektorga o‘tirib qoladi. Grafit nishon 1000°C gacha qizdirilgan uzun kvars naychali pechga joylashtiradi.
Naychaning uzunasi bo‘ylab kichik tezlikda yumshatgich gazi (geliy yoki argon) o‘tkazilib turiladi. Nishon 140 mJ energiyali, impuls davomiyligi 8ns, fokuslangandagi diametri 1,6 mkm bo‘lgan lazer nuri dastasi bilan nurlantiriladi.
Grafitning termik changlanishi natijasida hosil bo‘lgan mahsulotlar issiq joydan olib ketiladi va sovutilgan kollektorning yuzasiga o‘tirib qoladi.
Jarayon geliyli atmosferada ham olib boriladi. Lazerning impuls vaqti =10-3s, (=532нм) va =5ns, (30-40 MJ). Jarayon davomida C30 dan C60 gacha bo’lgan klasterlar hosil bo’lishi kuzatiladi.