Nanokimyo, nanomateriallar va sintez usullari. Nanokimyo qanday fan?

---

Nanokimyo, nanomateriallar va sintez usullari. 

Nanokimyo qanday fan? 

 

 

Kimyo  fani  necha  yuz  yillardan  beri  rivojlanib  kelayotgan  fan  bo‘lib,  u 

moddalarning  tarkibi,  tuzilishi,  xossalari  va  ularning  o‘zaro  ta’siri  (reaksiyasi) 

natijasida boshqa moddalarga aylanish qonuniyatlarini o‘rganadi. Odatda kimyo 

moddaning  makroskopik miqdorlari  bilan  ish ko‘radi,  ularda trillionlab atom  – 

molekulalar  bo‘ladi,  ko‘pincha  biz  moddalarning  atom  –  molekulalardan 

tuzilganligini  unutib  ish  ko‘rganimizni  sezmay  qolamiz.  Lekin  XX  asr  oxiriga 

kelib,  tunnel  mikroskopi  kashf  etildi,  moddani  juda  kichik  zarrachalar,  xattoki 

molekulalar  darajasida  o‘rganish  imkoni  tug‘ildi.  Yuqorida  aytganimizdek, 

kattaligi  nanometrlar  bilan  o‘lchanganda,  moddaning  xususiyati  uning  ichidagi 

atomlar 

soniga 

bog‘liq 

ekanligi 

aniqlandi. 

 

Ana  shunga  XIX  asrda  birinchi  bo‘lib  ulug‘  ingiliz  olimi  Maykl  Faradey  o‘z 

diqqatini  qaratdi.  U  juda  kichik  tilla  zarrachalaridan  tashkil  topgan  kolloid 

suspenziyasini olabildi. Lekin negadir oddiy tilla sariq ko‘rinsa ham, suspenziya 

binafsha  rangda  edi.  Demak,  tillaning  qaytarish  xossalari  uning  kattaligi 

kamayganda o‘zgarar ekan. 

 

Nanozarrachalarni  sintez  qilish  bo‘yicha  bajarilgan  tajribalar  nanokimyoga 

bo‘lgan  qiziqishni  ancha  kuchaytirib  yubordi.  Bunday  zarrachalarning  yangi 

xossalari  ochildi:  ularda  kimyoviy  faollik  kuchaygan  bo‘lib,  ular  bilan  yuz 

beradigan reaksiyalar tezlashib ketar ekan. Nanozarrachalarning bunday xossasi 

yangi effektiv katalizatorlarni yaratishga olib keldi. 

 

O‘lchamlari  10  nm  dan  katta  bo‘lmagan  metall  zarrachalarning  (biz  bunday 

zarrachalarni klasterlar deb atagan edik) kimyoviy faolligi (aktivligi) katta bo‘ladi 

va  ular  boshqa  jismlar  bilan  deyarli  hech  qanday  energiya  sarflamasdan 

reaksiyaga  kirishaoladi.  Kerakli  ortiqcha  energiyani  zarrachaga  uning  yuzasi 

beradi.  Biz  yuqorida  aytgan  edik,  tashqi  yuzadagi  atomlar  soni,  birinchidan, 

hajmdagiga  qaraganda  katta  bo‘ladi,  ikkinchidan  bu  atomlarning  kimyoviy 

bog‘larining bir qismi kompensatsiya qilinmagan bo‘ladi. 

 

 

---

 

1                                    2 

 

 

Rasmdagi  1  –  zarrachada  (nanozarrachada)  atomlarning  asosiy  qismi  uning 

yuzasida  joylashgan,  2  –  zarrachada  (katta  zarrchada)  hajmdagi  atomlar  soni 

yuzasidagiga  qaraganda  ancha  katta.  Shu  sababli  yuza  atomlarida  ortiqcha 

energiya bo‘ladi, shu energiya yuza tarangligiga va kapillyar effektga olib keladi. 

Tadqiqotlar  ko‘rsatadi-ki,  ortiqcha  energiya  zarrachalarning  suyuqlanish 

temperaturasiga, 

eruvchanligiga, 

elektro‘tkazuvchanligiga, 

oksidlanish 

darajasiga  va  boshqa  xossalariga  sezilarli  darajada  ta’sir  ko‘rsatadi. 

Nanosistemalarning xossalari xuddi shunday moddaning makroskopik miqdorlari 

xossalaridan  shu  qadar  keskin  farq  qiladi-ki,  natijada  ularni  mustaqil  fan  – 

nanokimyo nomli fan o‘rganadi. Umuman olganda, klassik fan nuqtai nazaridan, 

nanokimyo fanini nanosistemalarning fizikaviy kimyosi desa ham bo‘ladi. Aytish 

kerak-ki, XX asrning birinchi yarmida nanokimyoning rivojlanishiga kolloidlarni 

o‘rganadigan mutaxassislar eng katta xissa qo‘shgan bo‘lsa, ikkinchi yarmida bu 

fanning yanada katta sur’atlar bilan rivojlanishiga polimerlar, oqsillar, fulleren va 

nanotrubkalar bilan ishlaydigan mutaxassislar sabab bo‘ldilar.