فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که موضوعات گسترده‌ای را پوشش میدهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، (معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر) است. در واقع این فناوری را نمی توان به عنوان رشته جدیدی معرفی کرد بلکه رویکردی جدید به کلیه علوم و فنون موجود در مقیاس نانو است. در حال حاضر برای بها دادن به این دانش گرایش جداگانه ای تحت عنوان نانوشیمی در وزات علوم تصویب شده است. وسایت اختصاصی نانو در حوزه نانو بسیار فعال میباشد.
نانو شیمی میتواند همان گرایش‌های اصلی شیمی چون شیمی آلی، معدنی، تجزیه و شیمی فیزیک باشد که در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می‌گردد. از دیدگاه مهندسان شیمی، این گرایش‌ها بسته به نوع نیازهای جامعه و توانایی بر آوردن آن نیازها میتواند به طور متفاوت دسته بندی شود. اولین جرقه فناوری نانو در سال 1959 ریچارد فاینمن (Richard Feynman) فیزیک‌دان برنده جایزه نوبل زده شد. فاینمن طی یک سخنرانی تحت عنوان”فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد، ایده فناوری نانو را بیان نمود.
نانو حسگرهای شیمیایی آلی :
با پیشرفت علم در دنیا و پیدایش تجهیزات الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه ی اخیر به وقوع پیوست، نیاز به ساخت حسگرهای دقیق تر، کوچکتر و با قابلیت‌های بیشتر احساس شد. امروزه از حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده میشود به طوریکه در برابر مقادیر ناچیزی از گاز، گرما و یا تشعشع حساس اند. بالا بردن درجه ی حساسیت، بهره و دقت این حسگرها به کشف مواد و ابزارهای جدید نیاز دارد. نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستند که به خاطرکوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس‌العمل نشان می دهند. نانوحسگرها به طور ذاتی کوچکتر و حساس‌تر از سایر حسگرها میباشند.
مقدمه:
حسگرهای شیمیایی، نانوحسگرها و حسگرهای زیستی از مورد علاقه ترین موضوع‌های شیمی می باشند. این موضوع را می توان از روی حجم مطالعات انجام گرفته و همچنین تنوع روشها و تکنیکهای بکارگرفته شده در این زمینه، نتیجه گرفت. این امر خصوصا به‌دلیل نیازهای جدیدی است که در تشخیص های طبی، تجزیه های محیطی، تجزیه مواد غذایی و نظارت بر تولید برخی فرآورده ها به وجود آمده است. به عنوان نمونه حسگرها می توانند در تشخیص داروهای غیر مجاز، مواد سمی و عوامل جنگهای شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند. کنترل عملکرد داروها در بدن، دیگر جنبه کاربردی حسگرهای زیستی است که در سالهای اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در طراحی یک حسگر دانشمندان علوم مختلف نظیر بیو شیمی، زیست‌شناسی، الکترونیک، شاخه های مختلف شیمی (آلی، تجزیه، فیزیک و سطح) و شاخه های فیزیک (مکانیک، نور، ترمودینامیک) حضور دارند. قسمت اصلی یک حسگر شیمیایی یا زیستی، عنصرحسگر آن می باشد. عنصر حسگر در تماس با یک آشکارساز است. عنصر حسگر مسئول شناسایی و پیوند شدن با آنالیت هدف (گونه مورد نظر) در یک نمونه پیچیده است. سپس آشکارساز، سیگنال های شیمیایی را که در نتیجه پیوند شدن عنصر حسگر با آنالیت تولید شده اند، به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند.
در زیست حسگرها بر اجزای بیولوژیکی نظیر آنتی بادی ها (Antibody) تکیه دارند. همچنین آنزیم ها، گیرنده ها (Receptor) یا سلول ها می توانند به عنوان عنصر حسگر مورد استفاده قرار گیرند. با پیشرفت‌های اخیر در زمینه شیمی و بخصوص سنتز هدف دار و دقیق مولکول‌ها (و درشت مولکول‌ها) در شیمی آلی، می توان یک عنصر حسگر را برای آنالیت هایی پیدا کرد که برای آنها گیرنده های طبیعی وجود ندارند. این مولکول طراحی شده میتواند در نقش جزء حسگر در یک حسگر شیمیایی (Chemosensor) به کاررود و به صورت نسبتا اختصاصی به گونه تجزیه ای مورد تجزیه پیوند شود.
حسگرهای شیمیایی :
سنسور یک وسیله یا گونه ای شیمیایی است که قادر است به طور برگشت پذیر (Reversible) با آنالیت ارتباط برقرار کند. این ارتباط توام با تغییری در یک کمیت مورد اندازه گیری مانند تغییر رنگ یا فلورسانس و... میباشد.
2-1 برخی روشهای شناسایی در کموسنسورها
1) شناسایی توسط فلورسانس (Fluorescence Detection )
2) شناسایی توسط رنگ¬سنجی (Colorimetric Detection)
3) شناسایی توسط الکتروشیمیایی (Electrochemical Detection)\
که هرکدام از این روشها معایب و مزایایی دارد. فلورسانس روشی است با حساسیت بسیار بالا و در گستره بالایی مورد استفاده قرار می گیرد. روش رنگ سنجی شبیه فلورسانس است اما حساسیت پایین تری دارد. در روش الکتروشیمیایی نیز حساسیت بالاست و وسایل مورد نیاز آن ساده است اما برای گونه های خاصی مورد استفاده قرار می گیرد.
شامل 15 صفحه word
دانلود تحقیق نانو شیمی
