دانلود ترجمه مقاله ترکیب مایکروویو نانوصفحات هیدروکسی سولفات روی و نانومیله اکسید روی – ACS 2014

ترکیب مایکروویو نانوصفحات هیدروکسی سولفات روی و نانومیله اکسید روی در کلاس درس

Microwave Synthesis of Zinc Hydroxy Sulfate Nanoplates and Zinc Oxide Nanorods in the Classroom

چکیده

مقدمه

روشهای آزمایشی

خطرات

نتایج

شیمی

تجسم نانوذرات

مورفولوژی (ریخت شناسی) نانوذرات

روشهای توصیف اضافی

تست و آزمایش کلاس درس

نتایج

چکیده

در این آزمایشگاه مبتنی بر تحقیق و بررسی واقعی، دانش آموزان دبیرستانی و دوره لیسانس با سنتز نانوذرات در یک دوره کلاسی، چیزهایی در مورد نانوتکنولوژی یادمی گیرند . سنتز ساده نانومیله های اکسید روی و نانوصفحات روی هیدروکسی سولفات ظرف مدت ۱۵ دقیقه با استفاده از مایکروویو خانگی انجام می شود. غلظت معرف (واکنشگر)، دمای واکنش، و زمان همگی بر اندازه و شکل ذرات سنتزاثرگذار بوده و به دانشجویان اجازه کشف این مسئله را می دهند که چگونه دانشمندان مواد برای رسیدن به نتایج مطلوب، شرایط واکنش را کنترل می کنند.

نتایج

در مجموع، نانوذرات ZHS و ZnO در مدت ۱۵ دقیقه با استفاده از اجاق مایکروویو متداول سنتز شدند، که این امر زمان واکنش را در مقایسه با سنتزهای قبلاً گزارش شده به طور قابل توجهی کاهش داد. هر دو نوع ذره با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده هستند، هرچند نانوصفحات ZHS به خاطر عرضشان که در مقیاس میکرو نه نانو است، متمایزتر می باشند. ذرات با tabletop SEM به راحتی دیده می شوند، هرچند ابزار گرید(درجه) تحقیق، پرجزئیات ترین و مفصل ترین نتایج را حاصل نمود (شکل ۴ و اشکال S1، S2 و S3 در بخش اطلاعات پشتیبانی). این سنتز واقعی نانومواد به اندازه کافی آسان است و به همین خاطر دانش آموزان پایه ششم (۱۲- ۱۱ ساله) در مدت ۱ ساعت کلاس، می توانند آن را با موفقیت انجام دهند. در این راستا می توان یک جزء تحقیق را به آزمایشگاه اضافه نمود و به این طریق به دانش آموزان اجازه کشف قدرت مایکروویو و طول زمان گرمایش یا نسبت معرف را داد. جزئیات مربوط به این تغییرات در روش، در بخش اطلاعات پشتیبانی مطرح شده است (اشکال S2.3-7 در بخش اطلاعات پشتیبانی). سنتز این ذرات، مقدمه ای عالی برای نانوتکنولوژی و چالش های دانشمندان در دستیابی به ذرات هم اندازه و هم شکل محسوب می شود. به علاوه، استفاده از انواع متعدد میکروسکوپ ها، فرصتی به دانش آموزان می دهد تا با موادی که خودشان سنتز کرده اند، در مورد اندازه و مقیاس چیزهایی یاد بگیرند.

Abstract

In this hands-on, inquiry-based lab, high school and undergraduate students learn about nanotechnology by synthesizing their own nanoparticles in a single class period. This simple synthesis of zinc oxide nanorods and zinc hydroxy sulfate nanoplates can be done in 15 min using a household microwave oven. Reagent concentration, reaction temperature, and time all affect the size and shape of the particles synthesized, allowing students to explore how materials scientists control reaction conditions to achieve desired results.

CONCLUSIONS

In summary, ZHS and ZnO nanoparticles were synthesized in 15 min using a conventional microwave oven, which significantly reduced the reaction time in comparison to previously report syntheses.7−۱۱ Both types of particles are visible by optical microscopy although the ZHS nanoplates are more distinctive due to their width, which is on the microscale rather than the nanoscale. The particles are easily visualized with a tabletop SEM although a research grade instrument gave the most detailed results (Figure 4 and Figures S1, S2, and S3 in the Supporting Information). This hand-on synthesis of nanomaterials is straightforward enough to be successfully completed by students as young as sixth grade (11−۱۲ years old) in a 1 h class period. An inquiry component can be added to the laboratory by allowing the students to explore the effects of microwave power and length of heating time, or reagent ratio. Details on these changes to the procedure are in the Supporting Information (Figures S2.3−۷ in the Supporting Information). Synthesis of these particles is an excellent introduction to nanotechnology and the challenges faced by scientists in obtaining particles of a particular size and shape. In addition, the use of multiple types of microscopes gives students an opportunity to learn about size and scale with materials they have synthesized themselves.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ترکیب مایکروویو نانوصفحات هیدروکسی سولفات روی و نانومیله اکسید روی در کلاس درس

Microwave Synthesis of Zinc Hydroxy Sulfate Nanoplates and Zinc Oxide Nanorods in the Classroom