۱. ماده فلزی نانومتخلخل چیست؟
فلزات نانومتخلخل (NPM) دستهای از مواد فلزی با رباطهای به هم پیوسته (انحنای مثبت) و کانالهای نانومتخلخل (انحنای منفی) هستند که تخلخل آنها کمتر از 50٪ نیست و منافذ زیر میکرونی (شامل میکروپورها، مزوپورها و ماکروپورها با قطر 50 تا 1000 نانومتر) سهم قابل توجهی در سطح ویژه فوم دارند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، اندازه منافذ باید نانومتری باشد!
طبقهبندی مواد متخلخل با اندازههای مختلف (از چپ به راست، به ترتیب افزایش اندازه)
به طور کلی، سنتز نانوفلزات متخلخل عمدتاً از طریق آلیاژزدایی شیمیایی بدون خوردگی از بالا به پایین و آلیاژزدایی الکتروشیمیایی انجام میشود و همچنین میتواند با سنتز پایین به بالا با استفاده از روش الگو تهیه شود. در اینجا ما عمدتاً در مورد روش تهیه آلیاژزدایی برای تهیه فلزات متخلخل صحبت میکنیم. برای برخی از عناصری که معمولاً استفاده میشوند و آلیاژزدایی میشوند، دو جزء/چند جزء که میتوانند برای آلیاژزدایی استفاده شوند باید نکات زیر را داشته باشند: ۱. پتانسیل تعادل بین اجزا باید کاملاً متفاوت باشد. ۲. نسبت محتوای اجزا یک آستانه وجود داشته باشد. ۳. یک فاز محلول جامد واحد بتواند تشکیل شود.
جدول تناوبی عناصر آیوپاک، خانههای قرمز و آبی معمولاً عناصر فلزی بدون آلیاژ هستند.
علاوه بر این، توزیع نانوحفرههای فلزات نانومتخلخل میتواند یکنواخت یا غیریکنواخت باشد، البته در بیشتر موارد هر دو حالت وجود دارد. در همین حال، جهتگیری کریستالوگرافی و عیوب کریستالی فلزات نانومتخلخل به ریزساختار پیشمادههای آلیاژی و فرآیند آلیاژزدایی بستگی دارد. به دلیل ریزساختار منحصر به فرد، فلزات نانومتخلخل میتوانند همزمان خواص فلزات و مواد نانوساختار را از خود نشان دهند و ساختار آنها ارتباط نزدیکی با خواص الکتریکی، مغناطیسی، نوری، مکانیکی، کاتالیزوری و الکتروکاتالیستی دارد.
الف) میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از np-AuAg، ب) مدل بازسازی سهبعدی
۲. ویژگیهای میکروسکوپی فلزات نانومتخلخل؟
از نظر تئوری، یک یا چند مورد از سه مکانیسم زیر ممکن است هنگام حل شدن ترجیحی یک فلز در آب، در کار باشند.
(1) هر دو فلز یونیزه میشوند و سپس فلز گرانبها دوباره رسوب داده میشود.
(2) فقط فلز پایه یونیزه شده و وارد محلول میشود، در حالی که اتمهای فلز نجیب از طریق نفوذ سطحی تجمع مییابند.
(3) فقط فلز پایه یونیزه شده و وارد محلول میشود و اتمهای دو فلز در فاز جامد از طریق نفوذ تودهای حرکت میکنند.
زمان ارسال: ۱۴ فوریه ۲۰۲۲
