فروشگاه اینترنتی کالاک

نانو اکسید آهن

نانو ذرات اکسید آهن یکی از پرکاربرد ترین نانو ذرات می باشد که حدود 16 نوع آن شناسایی شده است و از ویژگی های آن می توان به شکل سه ظرفیتی آهن، حلالیت پایین و داشتن رنگ های خاص اشاره کرد. این نانو ذره دارای سه فاز آلفا، بتا و گاما می باشد که هماتیت (Fe2O3) در فاز آلفا و بتا و مگنتیت (Fe3O4) در فاز گاما است. اندازه ی نانو ذرات اکسید آهن بین 50 نانو متر و 100 نانو متر در رنگ های سیاه، قرمز و زرد می باشد.

  (پودر نانو اکسید آهن در سه رنگ قرمز، سیاه و زرد)

خواص و ویژگی های نانو اکسید آهن

نانو اکسید آهن به دلیل خواص منحصر به فردش از قبیل نسبت حجم به سطح بالا، روش جداسازی آسان و خاصیت مغناطیسی فوق العاده، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این نانو ذره نسبت حجم به سطح به طور قابل توجهی افزایش می یابد. این ویژگی سبب افزایش ظرفیت انتقال و پراکندگی عالی نانو ذرات در محلول ها می شود. نانو ذرات اکسید آهن به دلیل خواص فوق مغناطیسی، زیست سازگاری و غیر سمی بودن، کاربرد کلیدی و قابل توجهی در صنعت دارد. در این میان مگنتیت مورد توجه بیشتری نسبت به سایر فاز های این نانو ذره است. مگنتیت از ویژگی های ساختار کریستالی خاص، دمای کوره ای پایین و خاصیت سوپر مغناطیسی برخوردار است.

از دیگر مزیت های نانو اکسید آهن می توان به ارزان قیمت بودن آن اشاره کرد. یکی دیگر از خواص نانو اکسید آهن این است که به دلیل نانو مقیاس بودن ذرات و اندازه بسیار کوچکترش نسبت به ذرات سیمان، به خوبی در شبکه های سیمانی ادغام می شود و باعث افزایش استحکام و مقاومت آن می شود. در مواد غذایی از نانو ذرات مغناطیسی غیر سمی مانند نانو اکسید آهن به منظور تثبیت آنزیم ها، خالص سازی پروتئین، آنالیز ترکیب های مربوطه و ضد عفونی بهره می برند.

به لطف پیشرفت های اخیر، نانو اکسید آهن با تجزیه حرارتی نمک های کربوکسیلات آهن، تولید می شود که از این طریق اندازه آن تنظیم پذیر بوده و ویژگی های تک پراکندگی و ساختار کریستالی اش به طور قابل توجهی بهبود یافته است. این امر سبب شده تا نانو اکسید آهن کاربرد گسترده ای در تجارت، صنعت و مهندسی پزشکی پیدا کند.

(ساختار مولکولی نانو اکسید آهن (III))

کاربردها

نانو ذرات مغناطیسی : نانو اکسید آهن به همراه نانو اکسید کبالت در تولید ذرات مغناطیسی به کار می روند. نانو ذرات مغناطیسی با اندازه ۲ تا ۲۰ نانومتر می‌توانند به‌عنوان ابزاری برای ذخیره اطلاعات در کارت‌های مغناطیسی مورد‌استفاده قرار بگیرند.

تولید نوار های مغناطیسی : اصلی ترین ماده ای که در تولید نوار های مغناطیسی استفاده می شود، نانو اکسید آهن 3 است. امروزه کارت های اعتباری و محصولات مشابه آن رایج ترین کالا در بین مردم است؛ به طوری که همه افراد از آن استفاده می کنند. اساس کار این کارت ها به نوار مغناطیسی روی آنها وابسته است. همچنین نوار های مغناطیسی در ضبط فیلم و اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند.

پزشکی : نانو ذرات مغناطیسی می توانند با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی برای درمان هایپرترمیک بیماران به اندام، بافت یا تومور هدایت شوند (نانو ذرات آهن این قابلیت را دارند که ظرفیت در حال جوش را افزایش دهند و بافت آسیب دیده سریع تر بهبود یابد). از نانو اکسید آهن به عنوان حامل های دارو یا حامل ژن و تصویر برداری سلولی نیز استفاده می شود. حافظه مغناطیسی مجتمع‌های مغناطیسی، شامل نانو ذرات اکسید آهن هستند که داروهای شیمی‌ درمانی را در بر می گیرند. توانایی کنترل از راه دور در حین دارو رسانی با میدان مغناطیسی ثابت از مزایای بکار گیری نانو اکسید آهن  می باشد.  نانو اکسید آهن فعالیت ضد توموری را با استفاده از گرما (کمتر از ۴۰ درجه سانتیگراد) تقویت می‌کند.

ریخته گری : از نانو اکسید آهن در ریخته گری به دلایل مختلفی از جمله جلوگیری از رگه شدن، جلوگیری از عیوب پوست ‌سوسماری و مقاومت در برابر نفوذ مذاب استفاده می کنند.

آزمایشگاه ها : به عنوان حسگر مغناطیسی برای تشخیص شرایط آزمایشگاهی.

کشاورزی : افزایش بازدهی مزارع غلات، غنی سازی زراعی و توسعه مواد مغذی.

کاتالیزور : تسریع بخشیدن به واکنش های آلی.

 ماکروویو : کنترل جریان امواج ماکروویو.

الیاف و منسوجات : تولید پارچه های ضد UV و آنتی باکتریال.

پوشش ها : برای افزایش استحکام بیشتر در ماده اولیه و شکل نگرفته قطعات و پوشش های پلاستیکی از نانو اکسید آهن استفاده می شود.

تصفیه آب : نانو ذرات اکسید آهن یکی از انواع نانو ذرات هستند که به دلیل خاصیت مغناطیسی بالا و قابلیت جذب آلاینده ها کاربرد زیادی در حوزه محیط زیست و تصفیه آب و پساب از آلاینده هایی همچون فلزات سنگین، رنگ ها و سموم، مورد استفاده قرار می گیرد.

حسگر های گازی : حسگر‌های گازی دستگاه هایی هستند که می‌توانند غلظت یک گاز بخصوص را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. یکی از نانو اکسید هایی که در این زمینه به کار می رود نانو اکسید آهن است. یکی از دلایل برتری این حسگر‌ها شکل نانو ساختاری آن‌ها می‌ باشد که نسبت سطح به حجم بالایی نسبت به دیگر مواد دارند.

قطعات الکتریکی : در تولید تراشه های داخل وسایل الکترونیکی از نانو اکسید آهن بهره می گیرند.

تولید رنگدانه های صنعتی : این نانو ذره به شدت پایدار است و از مقاومت خوبی در برابر تغییر رنگ در نور خورشید از خود نشان داده است. البته رنگدانه های طبیعی ماندگاری و قوام کمتری نسبت به رنگدانه های مصنوعی دارند. بنابراین از آنها به عنوان رنگ های پشتیبان و زیرلایه استفاده می شود.

بازیافت