Nanokimya

Nanokimya ("nano" və "kimya" sözlərinin birləşməsindən yaranıb) – nanohissəciklərin quruluşu, alınması, xassələri və çevrilmələrini öyrənən elmdir.

"Nano" sözü latınca "nanus" – "cirtdan" sözündən götürülmüşdür və birbaşa hissəciklərin çox kiçik olmasını göstərir. Alimlər "nano" sözünə daha dəqiq məna veriblər: 1 nanometr metrin milyardda bir hissəsidir (1nm=10–9 m).

Nanokimyanın əsas fərqli cəhəti xassələrdə ölçü effekti – hissəcikdə molekul və atomların sayının dəyişməsi ilə fiziki-kimyəvi xassələrin və reaksiyaya girmə qabiliyyətinin əsaslı dəyişməsidir. Nanohissəciklərin xassələri maddənin makroskopik miqdarındakı xassələrindən kəskin fərqlənir. Bu effekt hissəciklərin ölçüləri təqribən 10 nm-dən az olduqda meydana çıxır. Məsələn, qızılın nanohissəcikləri suda bərabər paylanaraq kolloid məhlul–gel əmələ gətirir. Ölçüsündən asılı olaraq gel müxtəlif rənglər alır.

Tərkibində nanohissəciklər olan maddələrlə insanlar çox əsrlər bundan əvvəl tanış olmuşlar. Orta əsrlərdə Suriyanın Dəməşq və digər şəhərlərində möhkəm, iti və bir-birinə dəydikdə cingiltili səs verən xəncər və qılınclar hazırlamağı öyrənmişdilər. Uzun illər sənətkarlar dəməşq qılıncının hazırlanma üsulunun sirrini ciddi şəkildə qoruyaraq bir-birinə ötürürdülər. Hindistan və Yaponiyada da yüksək keyfiyyətli silah hazırlamaq üçün polad almağı öyrənmişdilər. Alimlər Dəməşq poladının və digər poladların tərkibinə uyğun (tərkibində 1,5% C, müəyyən qədər Mn, sementit –dəmir karbid Fe₃C və s. olan) polad aldılar. Lakin bu poladlar Dəməşq poladının unikal xassələrinə malik deyildi. Bunun səbəbi Dəməşq qılıncının quruluşunda idi. Alman alimləri dəməşq qılıncının bir parçasını xlorid turşusunda həll edərək müəyyən etdilər ki, poladın tərkibindəki karbon, qrafit müstəviləri şəklində deyil, nanoborular(qrafit laylarının qatlanaraq çevrildiyi silindrlər) şəklindədir. Nanoboruların içi sementitlə dolmuş olur. Sementitin çox nazik lifləri müxtəlif nanoboruları birləşdirərək polada yüksək möhkəmlik, elastiklik və korroziyaya davamlılıq xassələri verir.

Nanoobyektlərin təsnifatının müxtəlif üsulları vardır. Ən sadə təsnifat nanoobyektlərin iki böyük sinfə–"xarici" və "daxili" siniflərə bölünməsidir . Nanoobyektlər ölçülərinə görə təsnif edilir: 1) həcmi üçölçülü (3D) quruluşlar, nanoklasterlər (cluster–çoxluq, dəstə) adlanırlar; 2)müstəvi ikiölçülü (2D) obyektlər–nanolentlər; xətti bir ölçülü(1D) quruluşlar–nanoliflər, nanonaqillər; 4) sıfırölçülü (0D) obyektlər–nanonöqtələr və ya kvant nöqtələri adlanırlar. Daxili quruluşlu maddələrə nanoboru və nanoməsaməli materiallar, məsələn amorf silikatlar aiddir. Lakin bu təsnifat tam deyildir. Supramolekulyar kimyada alınan molekulyar aqreqatlar da nanohissəciklərə aid edilir.

Mənbə

Dilqəm Tağıyev. Asif Məmmədov. Tək atomdan supramolekulyar kimyaya. Bakı, 2015, 315 s.
Бучаченко А.Л.Нанохимия-прямой путь к высоким технологиям нового века.Успехи химии (2003) 72, 419
Бучаченко А.Л. Химия как музыка. М.Нобелистика
Еремин В.В., Дроздов А.А. Нанохимия и нанотехнология. Дрофа.2013 120 с.
Steed J. W., Turner D. R., Wallace K. "Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry" (Wiley, 2007) 315 p.
Brechignac C., Houdy P., Lahmani M.(Eds) "Nanomaterials and Nanochemistry"(Springter, 2007) 748 p.
Нанотехнологии.Азбука для всех. Под ред. акад.Ю.Д.Третьякова. М.:Физматлит, 2008, 365 с.