تجدیدنظر در یک استاندارد ملی صورت گرفت / روش استاندارد برای اندازه‌گیری ناخالصی‌ها در نانولوله‌های کربنی

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، نود و یکمین اجلاسیه کمیته ملی استاندارد‌های فناوری نانو در روز دوشنبه ۱۱ اسفند ۱۳۹۹ به صورت مجازی برگزار شد و استاندارد ملی شماره ۱۷۹۳۳ با عنوان «فناوری نانو – تعیین ناخالصی‌های عنصری در نمونه‌های نانولوله‌های کربنی با استفاده از طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القائی» مورد تجدیدنظر قرار گرفت.

این استاندارد ملی در سال ۱۳۹۳ با استفاده از استاندارد بین‌المللی ISO/TS ۱۳۲۷۸ به عنوان منبع، تدوین و منتشر شده بود. پس از تجدیدنظر سازمان ایزو بر روی استاندارد بین‌المللی در سال ۲۰۱۷، سازمان ملی استاندارد نیز استاندارد ملی شماره ۱۷۹۳۳ را مورد تجدیدنظر قرار داد.

وجود کاتالیزگر‌های فلزی در تولید انبوه نانولوله‌ها به روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار ضروری است. حذف این کاتالیزگر‌های باقیمانده (معمولاً آهن، کبالت و یا نیکل) بعد از تولید نانولوله‌های کربنی، یکی از چالش‌های اصلی در بسیاری از حوزه‌هاست. بعد از انجام مراحل پیچیده خالص سازی، میزان غلظت این کاتالیزگر‌ها اندازه‌گیری می‌شود. ممکن است به‌دلیل وجود ناخالصی‌ها در مواد آزمون، نتایج عارضه سنجی، سم‌شناسی و بوم‌شناسی نانولوله‌های کربنی نادرست تفسیر شود و فلزات حین دفع محصول به وسیله سوزاندن یا راه‌های دیگر در محیط رها شوند. علاوه بر این عملکرد مطلوب و واقعی نانولوله به این ناخالصی‌ها بستگی دارد و به همین دلیل استفاده از فنون قابل اطمینان برای تعیین میزان آن‌ها در این مواد بسیار مهم است.

در حال حاضر فنون در دسترس برای آنالیز نانولوله‌های کربنی بسیار متنوع هستند. تعدادی از این فنون که برای مشخصه‌یابی نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و یا چنددیواره قابل استفاده هستند، استانداردسازی شده‌اند یا در دستور کار کمیته فنی استاندارد‌های فناوری نانو سازمان ایزو (ISO/TC ۲۲۹) قرار دارند. با این حال هر روش برای تعیین ناخالصی‌های عنصری محدودیت‌های خود را دارد.

روش طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القائی (ICP-MS) می‌تواند نتایج بسیار دقیق و درستی را فراهم سازد و در عین حال در بسیاری از آزمایشگاه‌های تجاری به طور گسترده در دسترس است. در این روش با استفاده از معرفی نمونه محلول متداول، نمونه آزمون باید به طور کامل حل شود و هضم برخی از نمونه‌ها نیازمند طرح‌های کامل آماده‌سازی است. روش اجرایی آماده‌سازی نمونه استاندارد برای انواع ماتریس‌های متداول از جمله خاک‌ها، سنگ‌ها و نمونه‌های زیستی موجود است. اما در مورد نانولوله‌های کربنی، به‌دلیل ساختار بسیار پایدار آن‌ها و امکان پوشینه‌دار شدن فلزات در نقص‌های ساختاری، لازم است مواد آماده سازی‌های تخریبی خاصی را گذرانده باشند.

این استاندارد روش‌هایی را برای تعیین عناصر باقیمانده به جز کربن، در نمونه‌های نانولوله کربنی تک دیواره و نانولوله‌های کربنی چنددیواره با استفاده از ICP-MS ارائه می‌کند. همچنین این استاندارد، روش اجرایی برای هضم بهینه و آماده سازی نمونه‌های نانولوله‌های کربنی تک دیواره و چنددیواره را برای تعیین کمّی و دقیق ناخالصی‌های عنصری با ICP-MS فراهم می‌کند.