1. Коллоидтық химия мен нанохимияның байланысы қандай?

Коллоидтық химия мен нанохимия тығыз байланысты, себебі екеуі де наномасштабтағы бөлшектермен айналысады. Коллоидтық химия – дисперстік жүйелерді, яғни бір фазада екінші фазаның өте ұсақ (1–1000 нм) бөлшектерінің таралуын зерттейтін ғылым. Ал нанохимия – өлшемі 1–100 нм аралығындағы нанобөлшектерді синтездеу, сипаттау және қолданумен айналысады. Нанохимиялық синтездердің көбі коллоидтық ерітінділерде жүреді, сондықтан коллоидтық химия – наноматериалдарды жасаудың негізі болып саналады.

2. Коллоидты ерітінді және шынайы ерітіндіге анықтама беріңіз

Коллоидты ерітінді – бір фазада (әдетте сұйықтықта) өте ұсақ, бірақ молекулалық емес (1–1000 нм) бөлшектердің біркелкі таралуы. Бұл бөлшектер оптикалық қасиетке ие және Тиндалль эффектісін көрсетеді (жарық шашырайды).

Шынайы ерітінді – молекула немесе ион деңгейінде бір фазада толық еріген заттар қоспасы. Оның бөлшектері өте ұсақ (1 нм-ден кіші), жарықты шашырамайды және фильтрациядан еркін өтеді.

3. Дисперсті орта және дисперсті фаза дегеніміз не?

Дисперсті орта – бұл жүйеде дисперсті бөлшектердің таралатын фазасы, әдетте ол сұйық, газ немесе қатты зат болуы мүмкін.
Дисперсті фаза – бұл дисперсті ортада таралған ұсақ бөлшектер (мысалы, коллоидты бөлшектер). Мысал: тұман – су тамшылары (дисперсті фаза) ауада (дисперсті орта) таралған.

4. Золь-гель әдісінің артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары:

Төмен температурада синтез жүргізуге болады;
Химиялық құрамы мен құрылымын дәл бақылауға болады;
Біртекті және таза наноматериалдар алуға мүмкіндік береді;
Қабықша, ұнтақ, талшық түрінде өнім алу мүмкіндігі бар.

Кемшіліктері:

Синтез уақыты ұзақ;
Гидролиз және поликонденсация процестерін қатаң бақылау қажет;
Кейбір прекурсорлар қымбат және ылғалға сезімтал.

5. Дендримерлер қай қосылыс кластарына жатады?

Дендримерлер – макромолекулалық қосылыстар класына жатады. Олар ерекше тармақталған, көпдеңгейлі, симметриялы құрылымға ие полимерлер болып табылады. Бұл молекулалар ядродан басталып, әр тармақта бірнеше буыннан (генерациялардан) тұрады, сондықтан оларды тармақты полимерлер деп те атайды.

6. Дендримерлердің наноматериалдар өндірісіндегі қолданылуы

Дендримерлер наноматериалдар өндірісінде кеңінен қолданылады, өйткені олардың құрылымы ерекше және функционалды топтармен модификациялауға ыңғайлы. Қолданылу салалары:

Дәрі-дәрмек тасымалдау жүйелері (мысалы, рак жасушаларына бағытталған терапия);
Нанокатализаторлар (металл иондарын тұрақтандырушы ретінде);
Оптикалық және электрондық құрылғылар (флуоресцентті немесе жартылай өткізгіш материалдарда);
Сенсорлар мен диагностика саласында.

7. Қазіргі таңда қанша тармақты дендримерлер синтезделінген?

Қазіргі таңда зертханалық жағдайда 10–12 генерацияға дейінгі дендримерлер синтезделген. Алайда практикалық тұрғыдан көбінесе 3–6 буынды дендримерлер кеңінен қолданылады. Себебі жоғары генерациялы дендримерлердің синтезі күрделі және қымбат, сонымен қатар ерігіштігі мен реакциялық белсенділігі төмендеуі мүмкін.