راكتور الكتروهیدروترمال برای سنتز نانوساختارها با مورفولوژی معین
Electrohydrothermal reactor for synthesis of nanostructures with a specific morphology

خلاصه اختراع :

راكتور الكتروهیدروترمال برای سنتز نانوساختارها با مورفولوژی و ابعاد معین به كار می رود. نانو ساختارها از اهمیت ویژه ای به دلیل كاربرد در زمینه های مختلف از قبیل انرژی، الكترونیك ،.....برخوردارند. در این راستا از روش‌های متعددی برای تولید نانومواد استفاده می شود. معروف ترین روش های سنتز نانومواد عبارتند از: روش های مكانیكی، رسوب دهی شیمیایی بخار (CVD)، رسوب فیزیكی بخار (PVD)، روش آئروسل، كندوپاش یا اسپاترینگ، هیدروترمال و سولوترمال، میكروامولسیون و مایسل معكوس، سل-ژل، رسوبگذاری، احیای الكتروشیمیایی، تخریب حرارتی، سونوشیمی و لیتوگرافی. در بین این روشها، روش های نشست الكتروشیمیایی و هیدروترمال به دلیل سادگی و توانایی بالا در كنترل اندازه و شكل ذرات، مورد توجه بسیاری از محققین و صاحبان صنایع قرار گرفته اند. در این اختراع با تركیب دو روش هیدروترمال و الكتروشیمیایی به طراحی و ساخت راكتور الكتروهیدروترمال پرداخته ایم. راكتور الكتروهیدروترمال حاضر را می توان با تعداد الكترودهای متفاوت (دو الكترودی،سه الكترودی،چهار الكترودی، و یا بیشتر) مورد استفاده قرار داد كه به عنوان مثال ما در اینجا برای سنتز كنترل شده نانوذرات از سیستم چهار الكترودی (از دو الكترود كار، یك رفرنس و یك الكترود مقابل) استفاده كرده ایم. در ظرف الكتروهیدروترمال، الكترودها به شكلی قرار گرفته اند كه قابلیت تحمل فشار و دمای بالای محفظه هیدروترمال را داشته باشند. برای این كار چهار رابط الكتریكی به شكلی به ظرف هیدروترمال وصل شده اند كه فشار داخلی ظرف هیدروترمال دچار افت نشود و بتواند دمای بالا را تحمل كند. به عنوان نمونه-ای از كاربردهای این روش، ابتدا نانوساختارهای كبالت اكسید را در داخل ظرف الكتروهیدروترمال سنتز كرده و در ادامه كبالت مازاد از ظرف الكتروهیدروترمال به كمك روش الكتروشیمیایی بر روی الكترود استیل تثبیت می-شود و سپس مس با روش الكترولیز به داخل ظرف الكتروهیدروترمال آزاد می شود و پس از گذشت ٤ساعت نانوساختارهای كبالت اكسید با پوشش اكسید مس تولید می شود.