Etiket arşivi Hafniyum Oksit Mikron Tozu

Nano Kolloid Nedir? Kullanım Alanları

Nanokolloid, her biri suda dağılmış yaklaşık 500 atom içeren inanılmaz derecede ince parçacıklara ayrılmış bir metaldir. Sadece elektron mikroskobu altında görülebilecek kadar küçüktürler; en küçük virüsden on kat daha küçük ve en küçük bakterilerden iki yüz kat daha küçüktür.

Nano Nedir?

Nano (sembol n), bir şeyin milyarda biri anlamına gelen bir önektir. Metrik sistemde nano, 10-9 veya 0.000 000 001 faktörünü gösterir. Karşılaştırma için, Aşağıda bazı örneklerin ve değerlerin bir listesi bulunmaktadır:

  • 1 centi ( cm) = 10 -2 = 0.01 m (bir metre yüzüncü)
  • 1 milli (m ) = 10 -3 = 0.001
  • 1 mikro (µ) = 10 -6 = 0.000 001
  • 1 nano (n ) = 10-9 = 0.000 000 001 (bir metre milyarda biri)

Nano Kolloid Özellikleri

  • Aktif yüzey alanı, 1 gram metal başına 100 m 2’den büyüktür (teoride beklenen maksimuma çok yakındır);
  • Benzersiz bir yapıya sahiptirler;
  • Işığa karşı dayanıklıdırlar (rengi değiştirmeyin);
  • Kimyasal olarak nötrdürler, kirletici içermez;
  • Çok düşük konsantrasyonlarda bile inanılmaz derecede biyosidal aktiftirler;
  • En önemlisi, insanlar ve hayvanlar için tamamen güvenlidirler.

Kolloid bilimin karakteristik özelliği,:

·       Parçacık boyutu

·       Parçacık şekli (ve esneklik)

·       Yüzey kimyasal (ve elektrik) özellikleri

·       Nanokar olarak bizler, nano ve mikronize kolloidal çözeltiler hazırlamaktayız.

Nanokar olarak bizler, nano ve mikronize kolloidal çözeltiler hazırlamaktayız.

Metal ve Oksitlerin Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Alüminyum Mikron Tozu,

Kolloidal Antimon Mikron Tozu,

Kolloidal Seryum Mikron Tozu,

Kolloidal Baryum Mikron Tozu,

Kolloidal Berilyum Mikron Tozu,

Kolloidal Bizmut Mikron Tozu,

Kolloidal Bor Mikron Tozu,

Kolloidal Kadmiyum Mikron Tozu,

Kolloidal Karbon Mikron Tozu,

Kolloidal Krom Mikron Tozu,

Kolloidal Kobalt Mikron Tozu,

Kolloidal Bakır Mikron Tozu,

Kolloidal Disprosyum Mikron Tozu,

Kolloidal Erbiyum Mikron Tozu,

Kolloidal Europium Mikron Toz,

Kolloidal Gadolinyum Mikron Tozu,

Kolloidal Germanyum Mikron Tozu,

Kolloidal Hafniyum Mikron Tozu,

Kolloidal Holmium Mikron Tozu,

Kolloidal Demir Mikron Tozu,

Kolloidal Lantan Mikron Tozu,

Kolloidal Kurşun Mikron Tozu,

Kolloidal Magnezyum Mikron Tozu,

Kolloidal Manganez Mikron Tozu,

Kolloidal Molibden Mikron Tozu,

Kolloidal Neodimyum Mikron Tozu,

Kolloidal Nikel Mikron Tozu,

Kolloidal Niyobyum Mikron Tozu,

Kolloidal Fosfor Mikron Tozu,

Kolloidal Praseodimyum Mikron Tozu,

Kolloidal Prometyum Mikron Tozu,

Samaryum Mikron Tozu,

Kolloidal Scandium Mikron Tozu,

Kolloidal Selenyum Mikron Tozu,

Kolloidal Silikon Mikron Tozu,

Kolloidal Gümüş Mikron Tozu,

Kolloidal Kükürt Mikron Tozu,

Kolloidal Tantal Mikron Tozu,

Kolloidal Tellür Mikron Tozu,

Kolloidal Terbiyum Mikron Tozu,

Kolloidal Thulium Mikron Tozu,

Kolloidal Kalay Mikron Tozu,

Kolloidal Titanyum Mikron Tozu,

Kolloidal Tungsten Mikron Tozu,

Kolloidal Vanadyum Mikron Tozu,

Kolloidal İterbiyum Mikron Toz,

Kolloidal İtriyum Mikron Tozu,

Kolloidal Çinko Mikron Tozu,

Kolloidal Zirkonyum Mikron Tozu,

Kolloidal Alüminyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Antimon Trioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Bizmut Trioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Kalsiyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Seryum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Kobalt Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Bakır Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Bakır Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Disprosyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Erbiyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Europium Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Gadolinyum Oksit Mikron Tozu,

Hafniyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Holmiyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal İndiyum Hidroksit Mikron Tozu,

Kolloidal İndiyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Demir Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Lantan Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Kurşun Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Lutetyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Magnezyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Manganez Dioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Molibden Trioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Neodimyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Nikel Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Praseodimyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Samaryum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Scandium Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Selenyum Dioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Tantal Pentoksit Mikron Tozu,

Kolloidal Terbiyum Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Thulium Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Titanyum Dioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Tungsten Trioksit Mikron Tozu,

Kolloidal Çinko Oksit Mikron Tozu,

Kolloidal Bor karbür (B4c) mikron tozu,

Kolloidal Bor Nitrür (BN) mikron tozu,

Kolloidal Kadmiyum Selenid (CdSe) Mikron Tozu,

Kolloidal Karbon Alüminyum Nitrit (AlNC) Mikron Tozu,

Kolloidal Karbon Titanyum Nitrit (Tınc) Mikron Tozu,

Kolloidal Krom Nitrit (CrN) Mikron Tozu,

Kolloidal Grafit Mikron Tozu,

Kolloidal Hidroksiapatit Mikron Tozu,

Kolloidal Lantan Heksaborid (LaB6) Mikron Tozu,

Kolloidal Magnezyum Nitrit (Mg3N2) Mikron Tozu,

Kolloidal Molibden Karbür (Mo2C) Mikron Tozu,

Kolloidal Molibden Disilicide (MoSi2) Mikron Tozu,

Kolloidal Molibden Disülfür (MoS2) Mikron Tozu,

Kolloidal Niyobyum Karbür (NBC) Mikron Tozu,

Kolloidal Silikon Karbür (SiC) Mikron Tozu,

Kolloidal Silikon Nitrit (Si3N4) Mikron Tozu,

Kolloidal Tantal Karbür (TaC) Mikron Tozu,

Kolloidal Titanyum Borid (TiB2) Mikron Tozu,

Kolloidal Titanyum Karbür (TiC) Mikron Tozu,

Kolloidal Titanyum Hidrit (TiH2) Mikron Tozu,

Kolloidal Tungsten karbür (WC) mikron tozu,

Kolloidal Zirkonyum Diborür (Zrb2) Mikron Tozu,

Kolloidal Zirkonyum Hidrit (ZrH2) Mikron Tozu,

Kolloidal Zirkonyum Nitrit (Zrn) Mikron Tozu

Seliloz Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Selüloz Nanokristal,

Kolloidal Selüloz Nanofiber,

Element ve Alaşım Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Alaşım nanopartiküller,

Kolloidal Alüminyum Nanopartiküller,

Kolloidal Bizmut Nanopartiküller,

Kolloidal Bor Nanoparçacıkları,

Kolloidal Karbon nanopartikülleri,

Kolloidal Krom Nanopartiküller,

Kolloidal Kobalt Nanoparçacıkları,

Kolloidal Bakır Nanopartiküller,

Kolloidal Altın Nanopartiküller,

Kolloidal İndiyum Nanopartikülleri,

Kolloidal Demir nanopartiküller,

Kolloidal Molibden Nanopartiküller,

Kolloidal Nikel nanopartiküller,

Kolloidal Platin Nanopartiküller,

Kolloidal Selenyum Nanoparçacıkları,

Kolloidal Silikon Nanopartiküller,

Kolloidal Gümüş Nanopartiküller,

Kolloidal Kükürt Nanoparçacıkları,

Kolloidal Tantal Nanopartiküller,

Kolloidal Teneke Nanopartiküller,

Kolloidal Titanyum Nanopartiküller,

Kolloidal Tungsten Nanoparçacıkları,

Kolloidal Çinko Nanopartiküller,

Çok Elementli Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Antimon Kalay Oksit (ATO) Nanopartikülleri,,

Kolloidal Baryum Karbonat (BaCO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Baryum Demir Oksit (BaFe12O19) Nanopartiküller,

Kolloidal Baryum Titanat (BaTiO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Sezyum Tungsten Oksit (Cs0.33WO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Kobalt Demir Oksit (CoFe2O4) Nanopartiküller,

Kolloidal İndiyum Kalay Oksit (ITO) Nanopartikülleri,,

Kolloidal Kurşun Zirkonat Titanat (PZT) Nanopartiküller,

Kolloidal Lityum Metaborat (LiBO2) Nanopartikülleri,

Kolloidal Magnezyum Karbonat (MgCO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Manganez Karbonat (MnCO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Manganez Demir Oksit (MnFe2O4) Nanopartiküller,

Kolloidal Nikel Kobalt Demir Oksit Nanopartikülleri,

Kolloidal Nikel Demir Oksit (NiFe2O4) Nanopartiküller

Kolloidal Stronsiyum Titanat (SrTiO3) Nanopartiküller,

Kolloidal Yttrium Alüminat (Y3Al5O12) Nanopartiküller,

Kolloidal Çinko Kobalt Demir Oksit Nanopartikülleri,

Kolloidal Çinko Demir Oksit (ZnFe2O4) Nanopartiküller,

Kolloidal Çinko Manganez Demir Oksit Nanopartikülleri,

Toprak Elementlerin Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Seryum (Ce) Tozu,

Kolloidal Disprosiyum (Dy) Tozu,

Kolloidal Erbiyum (Er) Tozu,

Kolloidal Europium (Eu) Tozu,

Kolloidal Gadolinyum (Gd) Tozu,

Kolloidal Holmium (Ho) Tozu,

Kolloidal Lantan (La) Tozu,

Kolloidal Neodim (Nd) Tozu,

Kolloidal Praseodim (Pr) Tozu,

Kolloidal Promethium (Pm) Tozu,

Kolloidal Samaryum (Sm) Tozu,

Kolloidal Skandiyum (Sc) Tozu,

Kolloidal Terbium (Tb) Tozu,

Kolloidal Thulium (Tm) Tozu,

Kolloidal Ytterbium (Yb) Tozu,

Kolloidal İtriyum (Y) Tozu,

Nadir Torak Oksit Sıvı Çözeltileri

Kolloidal Seryum Oksit (CeO2) Tozu,

Kolloidal Disprosiyum Oksit (Dy2O3) Tozu,

Kolloidal Erbiyum Oksit (Er2O3) Tozu,

Kolloidal Europium Oksit (Eu2O3) Toz,

Kolloidal Gadolinyum Oksit (Gd2O3) Tozu,

Kolloidal Holmium Oksit (Ho2O3) Tozu,

Kolloidal Lantan Oksit (La2O3) Tozu,

Kolloidal Lutetium Oksit (Lu2O3) Tozu,

Kolloidal Neodim Oksit (Nd2O3) Toz,

Kolloidal Praseodim Oksit (Pr6O11) Tozu,

Kolloidal Samaryum Oksit (Sm2O3) Tozu,

Kolloidal Skandiyum Oksit (Sc2O3) Tozu,

Kolloidal Terbium Oksit (Tb4O7) Tozu,

Kolloidal Thulium Oxide (Tm2O3) Toz,

Kolloidal İtriyum Oksit (Y2O3) Tozu,

Kolloidal NADİR TOPRAK BİLEŞİK TOZU,

Kolloidal Lantan Heksaborid (LaB6) Tozu,

Kolloidal Lantan Triflorür (LaF3) Tozu,

Kolloidal İtriyum Alüminat (Y3Al5O12) Pudra,

Nanomalzemeler

Nanoteknoloji günümüzde çok sık duyulan bir terimdir ve giderek tüm sanayi kollarında ve sağlık alanında kullanımı artmakta ve insan hayatındaki sorunlara çözümler sunmaktadır. Nano kelimesi anlamını yunanca olan ve cüce anlamına gelen ‘nanos’ sözcüğünden almaktadır. Nanoparçacıklar büyüklüğü 1 ve 100 nanometre arasında değişen materyallerdir. Bir nanometre metrenin milyarda biridir (Şekil 1). Nanoteknoloji kısaca boyutları milyarda bir olan malzemelerin fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapılarını araştıran ve kullanım alanlarıyla ilgilenen disiplinler arası bir alandır [1]. Nanomalzemeler nanoteknolojinin temel taşlarını oluşturlar ve bu boyutta eşsiz optik, manyetik ve elektriksel özellikler taşırlar. Nanoteknolojiyi bu kadar ilginç kılan unsur, malzemelerin bu boyutta makro dünyadan farklı davranmalarıdır. Makro boyuttan nano boyuta geçerken güç/ ağırlık oranı, iletkenlik, optik ve manyetik özellikleri kayda değer biçimde değişmektedir [4].

Şekil 1. Nano ve Mikro Boyutta Doğada Bulunan Yapılar [5]

Nanoteknolojinin Tarihçesi
Nanomalzemeler ilk olarak 1959’da Richard Feynman tarafından ortaya atılmıştır. Feynman, Kaliforniya Teknoloji Üniversitesi’nde verdiği bir derste ilk defa tek tek atomları ayırmaktan ve kontrol etmekten bahsetmiştir. Bu nedenle Feynman nanoteknolojinin babası olarak isimlendirilmiştir. Feynman’ın düşüncesinden yola çıkarak ilerleyen Norio Taniguchi 1974’te ilk olarak ‘nanoteknoloji’ tanımını yapmıştır. Taniguchi nanoteknolojiyi materyalleri tek atom olarak ayırma, birleştirme veya deforme etme olarak tanımlamıştır. 1981de Eric Drexler yazdığı ‘Molecular Engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation’ isimli makale ile moleküler nanoteknolojinin öncüsü olmuştur. Bu çalışmalar 1981’de Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer tarafından bulunan Taramalı Elektron Mikroskobu’nun (TEM) keşfi ile hız kazanmıştır. Bundan beş yıl sonra Atomik Kuvvet Mikroskobunun (AFM) bulunmasıyla tek atom görüntüleri alınmıştır [2].

Boyutlarına Göre Nanomalzemeler
Nanomalzemeler boyutlarına göre dörde ayrılırlar:
• Sıfır Boyutlu Nanomalzemeler (0D),
• Tek Boyutlu Nanomalzemeler (1D),
• İki Boyutlu Nanomalzemeler (2D),
• Üç Boyutlu Nanomalzemeler (3D).

1) Sıfır Boyutlu Nanomalzemeler (0D)
0D nanomalzemeler nanotoz veya nanodispersiyon şeklinde, birbirinden izole halde bulunan malzemelerdir. Günümüzde bu malzemeler çok farklı şekillerde bulunmaktadır ve çeşitli araştırma grupları tarafından sentezlenmektedir. 0D malzemelerden bazıları; homojen parçacık yüzeyleri halinde bulunan kuantum noktalar (quantum dots), nanoküreler (nanospheres), fullerenler, çekirdek (core shell) nanoparçacıkları ve içi boş nanokürelerdir. (hollow nanospheres) Bunların örnekleri Şekil 2’de görülmektedir. 

Şekil 2. Sırayla Çekirdek Nanoparçacığı, İçi Boş Nanoküre, Nanoküre ve Nanotüp Tem Görüntüleri

1) Tek Boyutlu Nanomalzemeler (1D)
1D nanomalzemelere örnekler; nanoçubuklar ve nanotüplerdir. Nanotüpler Iijima tarafından bulunmuştur ve günümüzde giderek önem kazanmaktadır. 1D nanomalzemeler nanoelektronik, nanosistem, nanoaygıtlarda ve nanokompozitlerde, alternatif enerji kaynaklarında ve ulusal güvenlik alanlarında oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. 
2) İki Boyutlu Nanomalzemeler (2D)
2D malzemeler nanometrik boyuttaki film ve kaplamalardır. Günümüzde 2D malzemeler giderek önem kazanmakta ve kullanım alanları artmaktadır. 2D malzemelerin keşfi grafen ile başlamıştır ve sonrasında boron nitrür ve molibden disülfit gibi birçok malzeme bulunmuştur.
3) Üç Boyutlu Nanomalzemeler (3D)
3D malzemeler toz yapılı, lifli, çok katmanlı ve polikristal malzemelerdir. Örnekleri; elmas ve grafittir.

Nanomalzemelerin en çok kullanılan çeşitleri grafen ve karbon nanotüplerdir (CNT). Grafen ilk keşfedilen 2D nanomalzemedir. Grafen karbon atomlarının bal peteği yapısında dizildiği çok katmanlı grafit katmanlarının ayrılmış halidir. Grafitin on altıncı yüzyıldan beri bilinen bir malzeme olmasına rağmen grafen 2004’te Andre Geim’ın araştırmaları sonucu bulunmuştur. Grafenin bu kadar çok tercih edilmesinin nedenleri kendine özgü eşsiz özellikleridir. Grafen oldukça hafif, çelikten yüz kat daha sağlam bir malzemedir, elektriksel iletkenliği çok yüksektir, tek katmanlı olduğunda %97 oranında saydamdır ve %20 oranında esnektir. Grafenin bu kadar sağlam olmasının nedeni karbon karbon çift bağlarından oluşan moleküler yapısıdır ve bu bağ doğadaki en sağlam bağlardan biridir. Bu sayede kurşungeçirmez malzemelerde grafen kullanımına sıkça rastlanmaktadır. Grafen oksit ve farklı atomlar katkılanmış grafen de sıkça savunma sanayisinde ve geri dönüştürülebilir enerji kaynaklarında kullanılmaktadır [3].

Karbon nanotüpler (CNT) grafenin katlanmış ve bir tüp halini almış halidir. Tek duvarlı ve çok duvarlı karbon nanotüpler olarak ayrılmaktadır. CNT’lerin kendilerine özgü kristal yapıları sayesinde birçok farklı özellikleri ve kullanım alanları vardır. CNT’ler çok ince çaplarına karşın oldukça uzun olabilirler. CNT’ler hafif ve esnek, elektriksel iletkenliği yüksek ve mekanik dayanıklılığı oldukça fazla olan malzemelerdir. Duvar yapısındaki karbonların dizilimine göre dayanıklılığında ve iletkenliğinde farklılıklar gözlemlenmektedir. CNT’ler hem sağlık sektöründe hem de alternatif enerji kaynaklarında sıkça kullanılmaktadır. İmplant malzemelerinde, biyosensörlerde, enerji kaynaklarında katalizör olarak ve yapay kas yapımında sağlam ve esnek yapıları CNT’leri en uygun adaylardan biri yapmaktadır. 

 Şekil 3. Grafen, Tek Katmanlı Karbon Nanotüp ve Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Molekül Şekilleri

4) Kullanım Alanları
Dünya genelinde 1997 yılında nanoteknolojiye yapılan yatırım 430 milyon Dolar iken 2004 yılında 90 milyar Dolara yükselmiş ve 2020 yılı itibarıyla nanoteknolojinin yıllık 3 trilyon Dolarlık yatırım ile küresel bir endüstri olması öngörülmektedir [6].

Trend teknolojiler arasında hızla etkisini artırmakta olan nanomalzemelerin kulanım alanları (Şekil 4) eksponansiyel olarak artış göstermektedir. Birim ağιrlιk başιna şu andakinden 50 kat daha hafif ve çok daha dayanιklı malzemeler üretilebilecek ve bunlarιn sonucu olarak bu malzemeleri nano ölçekte kuantum bilgi işleme yapan süperbilgisayarlar, çok gizli istihbari ve savunma görevlerinde yer alacak nanorobotlar, beyinsel kapasiteyi artıracak nanohafızalar, kirlilik önleyici nanoparçacιklar olarak tekstil, uzay ve havacιlιk, bilişim, kompozit, elektronik, sağlık gibi çok çeşitli alanlarda kullanmaya başlayacağız [8].

Şekil 4. Nanomalzeme Kullanım Alanları Diyagramı [7]

Sonuç
Nanoteknoloji ve nanomalzemeler (özellikle grafen vb.) Türkiye’nin Sanayide Yüksek Teknoloji Geçiş Programında mutlaka detaylı şekilde ele alınması ve yapılanmaya gidilmesi gereken bir alandır. Gelecekte mesleklerin kayda değer bir bölümü bu alanda oluşacak ve üretim tesisleri bu teknolojiyi ve malzemeleri kullanan endüstrilere dönüşecektir. Bu malzemelerin çevresel ve sağlık faktörleri de ayrıntılı şekilde araştırılmalıdır. Bu malzemelerin ithalinde yaşanabilecek negatif dışsallık sağlayacak unsurları giderecek çalışmalar hayati önem taşıyacaktır.

Kaynaklar: 
[1] A. Alagarasi (2011), Introduction to Nanomaterials, Chapter 1, 76
[2] J. E. Hulla, S. C. Sahu, A. W. Hayes (2011), Nanotechnology History and Future, Human and Experimental Toxicology, 34, 12, 1318-1321
[3] R. M. Balleste, C. G. Novarro, J. G. Herrero, F. Zamora, 2D materials: to graphene and beyond, Nanoscale, 2011, 3, 20-30
[4] Rao, C, N, R, Müller, A, Cheetham, A,K, Nanomaterials Chemistry, 18-31, 2007.

[6] Khan , A,S, Nanotechnology: Ethical and Social Implications, CRC Press, 2-5, 2012.

[8] Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2013 Strateji Belgesi, http://www.tubitak.gov.tr/tubitak_content_files/vizyon2023/Vizyon2023_Strateji_Belgesi.pdf ( Erişim Tarihi: 05/06/2018).