المشتت هو مادة كيميائية تستخدم لتفريق
الجسيمات النانويةفي الحل أو الصلبة. مبدأها الأساسي هو التفاعل مع سطح الجسيمات النانوية، وتغيير خصائص السطح، وتقليل التجاذب بين الجزيئات، وتحقيق تشتت الجسيمات النانوية.
يمكن للمشتتات تحقيق تشتت الجسيمات النانوية من خلال الآليات التالية:
1. تشابه الشحنة: تتمتع العديد من المشتتات بخصائص المواد الخافضة للتوتر السطحي ويمكن أن تشكل حواجز شحن على سطح الجسيمات النانوية. إذا كانت الجسيمات النانوية لها شحنة سطحية (إيجابية أو سلبية)، فإن المشتت يتفاعل معها من خلال مجموعات وظيفية لها نفس الشحنة لتشكيل حاجز إلكتروستاتيكي ومنع تراكم الجسيمات النانوية.
2. تباين الشحنات: إذا كان سطح الجسيمات النانوية غير متوازن مع الشحنات الموجبة والسالبة، فيمكن للمشتت تحييد اختلالات الشحنة هذه عن طريق الامتزاز على السطح. يمكن للمجموعات الوظيفية للمشتتات تكوين رابطة كيميائية أو امتزاز متبادل مع سطح الجسيمات النانوية، وتغيير التفاعل بين الجسيمات النانوية لمنع التجميع.
3. تأثير العزل: يشكل المشتت طبقة عزل عن طريق تغطية سطح الجسيمات النانوية، مما يمنع الاتصال بين الجسيمات النانوية. يمكن لطبقة العزل هذه أن تقلل من التجاذب بين الجسيمات النانوية، وتمنع التجميع، وتحافظ على الجسيمات النانوية في حالة مشتتة في المحلول.
4. قوة فان دير فال والشعرية: تعمل بعض المشتتات على تشتيت الجسيمات النانوية عن طريق إدخال قوة فان دير فالس المتبادلة أو زيادة القدرة الشعرية بين المشتتات والمذيبات. يمكن لهذه التفاعلات أن تقلل من التجاذب بين الجسيمات النانوية وتثبت حالة تشتتها في المحلول.
يعتمد اختيار المشتتات على خصائص الجسيمات النانوية، وخصائص المذيبات، والاحتياجات المحددة للتطبيقات. تشمل المشتتات الشائعة المواد الخافضة للتوتر السطحي، والبوليمرات، والجسيمات الغروية، وما إلى ذلك. ومن خلال اختيار وضبط نوع المشتتات وتركيزها وظروف استخدامها بشكل معقول، يمكن تحقيق التشتت الموحد والاستقرار للجسيمات النانوية.
