پلی آنیلین یک پلیمر نیمه رسانا می باشد. پلـی آنیلین (PANI) دارای مزایایی مانند پایداری در هوا و رطوبت است. پلی آنیـلین به دو فرم دوپ شده (رسانا)، و ددُوپ شده (عایق) وجود دارد. پلی آنیـلین سه حالت اکسیداسیون دارد. شامل پایه لوکومرالدین کاملا احیا شده (LEB)، پایه امرالدین نیمه اکسید شده (EB) و پایه پرنیگرانیلین کاملا اکسید شده (PAB). اشکال مختلف پلی آنیلین رنگ های مختلفی را نشان می دهند. ساختار لکوامرالدینی بی رنگ یا سفید رنگ، امرالدین در ساختار پایه آبی و به صورت نمک سبز است و ساختار پرنیگرانیلین به رنگ آبی تا بنفش است. در این میان، امرالدین (زمرد) پایدارترین و رساناترین است. رسانایی دقیق PANI به روش سنتز بستگی دارد. به دلیل پایداری الکتریکی، حرارتی در پوشش های ضد خوردگی، باتری ها، حسگرها، غشاهای جداکننده و پوشش های ضد الکتریسیته ساکن، سلولهای خورشیدی ، ابر خازن ها  و الکترودها کاربرد دارد.

اگرچه پلیمرهای رسانا، به ویژه پلی آنیلین، چندین مزیت منحصر به فرد دارند، اما دارای معایبی نیز هستند. به عنوان مثال، کاربردهای بیولوژیکی PANI به دلیل ظرفیت پردازش پایین، انعطاف ناپذیری و عدم تجزیه پذیری زیستی محدود است. به طور کلی، اعتقاد بر این است که تهیه ترکیبات مبتنی بر PANI با نانوپرکننده‌های آلی و معدنی راهی برای بهبود خواص و عملکرد PANI است. چنین رویکردهایی منجر به موادی با ویژگی های هم افزایی یا مکمل بین PANI و نانوذرات آلی/غیر آلی می شود. پلیمرهای آلی با ویژگی‌های مغناطیسی، نوری و الکتریکی، پلیمرهای رسانای ذاتی نام دارند. این پلیمرها دارای پیوندهای دوگانه مزدوج در ساختار خود هستند. هدایت الکتریکی خوبی را بدون استفاده از افزودنی های رسانا نشان میدهند. آنها به تنهایی در حالت دوپینگ به رسانای خوبی تبدیل می شوند. رسانایی پلیمرها از طریق فرآیند دوپینگ از حالت عایق به حالت فلزی بهبود می‌یابد.َ

پلی پیرول یک پلیمر رسانا است. و به دلیل خواص عالی الکتریکی، نوری و بیولوژیکی، رسانایی خوب، پایداری و سنتز آسان کاربردهای بالقوه ای در ذخیره انرژی، زیست پزشکی، حسگرها و سایر زمینه ها دارد. پلی پیرول به روش شیمیایی و الکتروشیمیایی سنتز میشود. . در روش شیمیایی از مونومر پیرول و یک اکسیدانت استفاده میشود.

کاربردها

به عنوان حسگرهای زیستی، حسگرهای گاز، جذب و حذف ناخالصی،  الکترومغناطیسی استخراج فاز جامد، پوشش های ضد الکترواستاتیک، خازن های الکترولیتی جامد، بسته بندی، باتری های پلیمری، دستگاه های الکترونیکی و غشاهای کاربردی و غیره و همچنین کاندیدای مناسبی برای استفاده در کامپوزیت‌های کربنی هستند. در زمینه باتری ها عمدتاً در سلول های خورشیدی حساس به رنگ، باتری های لیتیوم و سدیم و سلول های سوختی استفاده میشوند. ذخیره انرژی، ابرخازن ها و تحویل و رهاسازی دارو از دیگر کاربردها هستند.

Copper oxide nanoparticles (Powder)

مس عنصری فلزی و قرمز رنگ است که با نماد Cu نمایش داده میشو و عدد اتمی آن 29 است. خواص فیزیکی مانند استحکام، رسانایی الکتریکی و گرمایی، مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری، مس را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می کند. بعد از نقره رسانایی الکتریکی مس در رتبه دوم قرار دارد. رسانایی مس 97 درصد نقره است. مس به دلیل ارزان بودن و فراوانی، ماده استاندارد مورد استفاده در کاربردهای انتقال برق است. مس در برابر محلول های شور، خاک، مواد معدنی غیر اکسید کننده، اسیدهای آلی مقاوم است. مس و آلیاژهای مس در برابر هالوژن ها، سولفیدها، اسیدهای معدنی، محلول های حاوی یون های آمونیاک و اسیدهای اکسید کننده مانند اسید نیتریک مقاومت کمی دارند.

نانوذرات اکسید مس به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصربفردشان از جمله، نسبت سطح به حجم زیاد، غیرسمی و کم هزینه بودن، فعالیت ضد میکروبی و فعالیت کاتالیزوری قوی آنها، کاربردهای زیادی در فناوری نانو پیدا کرده اند. خواص شیمیایی و فیزیکی این نانوذرات و توسعه سیستم‌های چند فلزی (آلیاژها و غیره) کاربرد آنها را افزایش داده است. نانوذرات اکسید مس به دلیل فعالیت کاتالیزوری قوی کاربردهای زیادی در زمینه تبدیل‌های آلی کاتالیزوری، الکتروکاتالیز و فوتوکاتالیز دارند.

کاربردهای نانوذرات اکسید مس

• از کاربردهای نانو ذرات اکسید مس میتوان به کاتالیزورها ، از جمله الکتروکاتالیز، فوتوکاتالیز، و کاتالیز فاز گاز برای واکنش های شیمیایی و برای سنتز متانول و گلیکول اشاره کرد.
• پردازش پوشش رسانای سطحی فلز و فلزات غیر آهنی
• مکمل های رژیم غذایی
• فلزات و آلیاژهای با استحکام بالا، سینک های حرارتی و مواد بسیار رسانای حرارتی به عنوان مواد افزودنی خازن ها
• جوهرها و خمیرهای رسانا حاوی نانوذرات مس می توانند به عنوان جایگزینی برای فلزات نجیب بسیار گران قیمت مورد استفاده در الکترونیک چاپی، نمایشگرها و برنامه های کاربردی لایه نازک رسانا استفاده شوند.
• به عنوان مواد افزودنی روان کننده نانو فلز

Anatase Titanium oxide nanoparticles(TiO2)َ

نانوذرات اکسید تیتانیوم به دلیل توانایی خود در مهار رشد باکتری ها بسیار مورد توجه هستند. در مقیاس نانو، نه تنها مساحت سطح ذرات دی اکسید تیتانیوم به طور چشمگیری افزایش می یابد، بلکه خواص نوری و فتوکاتالیستی خوبی از خود نشان میدهند. این نانوذرات، همچنین به عنوان یک ماده مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش شناخته می شوند.

کاربردهای نانوذرات اکسید تیتانیوم

در تصفیه آب وهمچنین تجزیه مواد آلی مضر مانند ترکیبات کلر،تترا کلراتیلن  و سایر مواد مضر از نانوذرات اکسید تیتانیوم استفاده میشود. همچنین در محصولات آرایشی و بهداشتی مانند کرم های ضد آفتاب، شوینده ها،خمیردندان ها، کامپوزیت های دندانی و ترکیبات ضد عفونی کننده و ضد باکتری کاربرد دارند.

نانوذرات اکسید تیتانیوم به شکل آناتاز به دلیل پتانسیل آنها به عنوان مثال، ویژگی‌های خود تمیز شوندگی و توانایی حذف آلاینده‌های هوا از طریق فوتوکاتالیز، توجه قابل‌توجهی را در صنعت ساخت‌وساز به خود جلب کرده‌اند. TiO2 ذرات کم محلول هستند که به طور گسترده ای به عنوان رنگدانه سفید استفاده می شوند. آناتاز و روتیل دو ساختار کریستالی TiO2 هستند که آناتاز از نظر شیمیایی واکنش پذیرتر است. نانوذرات اکسـید تیتانیوم نیمه هادی هایی هستند که هنگامی که تحت تابش اشعه ماوراء بنفش (UV) در حضور گاز یا مایع قرار می گیرند، مانند فوتوکاتالیست عمل می کنند. هنگامی که با سیمان مخلوط می‌شود، می‌تواند آلاینده‌های آلی را که از طریق ماهیت آب دوست سطح شسته می‌شوند، تجزیه کند و در عین حال ویژگی‌های زیبایی‌شناختی سازه‌های بتنی، به‌ویژه آن‌هایی که با سیمان سفید ساخته شده‌اند را حفظ میکند.

ترکیبات آلی مختلف را می توان بر روی نانوذرات TiO2 پیوند زد که منجر به ایجاد مواد هیبریدی می شود. این نانوساختارها می توانند افزایش جذب نور را نشان دهند و امکان استفاده آنها را در درمان هدفمند در پزشکی فراهم کنند. نانوذرات TiO2 را می توان در واکنش های کاتالیزوری مانند فوتوکاتالیز. در تصفیه آب آلوده به محصولات جانبی خطرناک صنعتی و در سلول های خورشیدی نانوکریستالی به عنوان یک ماده فوتواکتیو استفاده کرد. نانوذرات اکسید تیتانیوم  به طور کلی به روش‌های سنتز سل-ژل و روش‌های هیدروترمال، مایکروویو و روش سبز سنتز میشوند.