Nanokimya (nanochemistry)

Nanokimya, nano ölçekli malzemeler oluşturmak için yeni yöntemlerin geliştirilmesiyle ilgilenen kimya ve malzeme bilimlerinin bir alt disiplinidir.

Nanokimya, maddenin gerçek üretiminden ziyade boyut, yüzey, şekil ve kusur özelliklerine bağlı yapı taşlarının sentezini vurgulayan katı hal kimyasına odaklanır. Atomik ve moleküler özellikler esas olarak periyodik tablodaki atomların serbestlik dereceleriyle ilgilidir. Ancak nanokimya, malzemenin davranışlarını çözeltilere dönüştürerek kontrol eden başka serbestlik derecelerini de ortaya çıkardı.

Nano ölçekli objeler, büyük ölçüde sonlu küçük boyutlarının bir sonucu olarak yeni malzeme özellikleri sergiler. Nanometre ölçekli yapılar üzerindeki çeşitli kimyasal modifikasyonlar, boyuta bağlı etkileri onaylamaktadır.

Nanokimya kimya, malzeme ve fizik bilimlerinin yanı sıra mühendislik, biyolojik ve tıbbi uygulamalarda da kullanılmaktadır. Silika, altın, polidimetilsiloksan, kadmiyum selenit, demir oksit ve karbon, onun dönüştürücü gücünü gösteren malzemelerdir.

Nanokimya, kanserleri tespit edebilen ve onları başlangıç aşamalarında öldürebilen demir oksitten (pas) MRI (Magnetic Resonance Imaging)’in en etkili kontrast maddesini üretebilir. Silika (cam), ışıkları yollarında bükmek veya durdurmak için kullanılabilir.

Nano yapı sentezi, yapı taşlarının elektronik, fotonik, tıbbi veya biyoanalitik problemler için yararlı olabilecek işlevsel yapılar halinde kendiliğinden bir araya gelmesine yol açar.

Son yıllarda olağanüstü mekanik ve elektriksel özellikleri nedeniyle dikkat çeken karbon nanotüpleri, grafen ve fullerenler gibi karbon nanomalzemelerinin oluşturulmasında nanokimyasal yöntemler kullanılabilmektedir.

Tipik araştırma alanları olarak, Nanoelmaslar, Nanolitografi, Nanometre boyutunda kümeler, Nanotermodinamik saylabilir.

Nanoskalada kimya

Nanomalzeme bazan bir atomlar demeti (cluster), çoğunlukla da bir moleküller demeti olarak şekillenir. Dolayısıyla kimyada önemli olan tüm bağlanma tipleri nanobilimde de önemlidir; bunlar genellikle molekül içi bağlanmalar ve moleküller arası bağlanmalar olarak sınıflandırılır. Kuantum Kimyası

·        Moleküliçi (intramoleküler) Bağlanma (Kimyasal Etkileşim): Bu bağlanmalar molekülün kimyasal yapısının değişmesiyle ilgilidir; iyonik, kovalent ve metalik bağlardır. Moleküliçi etkileşim kuvveti moleküldeki iki atomun elektronegatiflik derecesine göre değişir. İntramoleküler çekim kuvvetleri türleri: İyonik bağKovalent bağMetalik bağlanma

·        Moleküller Arası Bağlanma (Fiziksel Etkileşim): Dipol-dipol etkileşimleriİyon-Dipol EtkileşimHidrojen BağıLondon Dağılma Kuvvetleri

·        İlgili Makaleler: DispersiteDispersiyon Etkileşimvan der Waals EtkileşimiAktif Katalitik FazAktif Site


Nanopartikül, bağımsız bir katı faz objedir ve her üç boyutta 1 nm ile 100 nm arasında değişen farklı bir sınır değerine sahiptir (ref. wichlab.com/)

 

Karbon Nanotüpler, CNT (carbon nanotubes, CNT)
Grafen, Grafan (graphene, graphane)
Fulleren (fullerene)

https://en.wikipedia.org/wiki/Nanochemistry

17 Eylül 2023

 

GERİ (kimyanın dalları)
GERİ (kimya)