دانلود کامل ترین جزوه نانو مواد

جزوه رنگی و تایپ شده نانو مواد

دانلود فایل

 

وجونگ کائو پیام نور نوید اصلانی پیام نور محم علمی کاربردی ضا محمدی دانشگاه پیام نور علمی کاربردی فتح‌الله کریم‌‌‌

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/”” “ً ” [7]

: “٪ ‌% ٪ ٪.” [8]

[4] [9]

[10] [11] [12] [13]

[14] [15] ‌‌‌[16][17]

نانومواد طبیعی و کاربردی هستند. ساختار روزن داران (عمدتاً گچ) و ویروس ها (پروتئین، کپسید )، کریستال های موم پوشاننده برگ نیلوفر آبی یا گل نباتی ، ابریشم عنکبوت و کنه عنکبوت، [18] رنگ آبی رتیل، [19] “اسپاتول” روی کف پای مارمولک ، مقداری فلس بال پروانه ، کلوئیدهای طبیعی ( شیر ، خون )، مواد شاخی ( پوست ، پنجه ، منقار ، پر ، شاخ ، مو )،کاغذ ، پنبه ، مرجان ، مرجان ها و حتی ماتریکس استخوان خودمان همگی از نانومواد آلی طبیعی هستند.

نانومواد معدنی طبیعی از طریق رشد کریستال در شرایط شیمیایی متنوع پوسته زمین به وجود می آیند . به عنوان مثال، خاک رس به دلیل ناهمسانگردی ساختار بلوری زیرین خود، نانوساختارهای پیچیده ای را نشان می دهد، و فعالیت های آتشفشانی می تواند منجر به ایجاد عقیق جزوه نانو مواد ، که نمونه ای از بلورهای فوتونیک طبیعی به دلیل ساختار نانومقیاس آنها است. آتش‌ها واکنش‌های پیچیده‌ای را نشان می‌دهند و می‌توانند رنگدانه‌ها ، سیمان ، سیلیس دود شده و غیره تولید کنند.

منابع طبیعی نانوذرات شامل آتش‌سوزی جنگل‌ها، خاکستر آتشفشانی، اسپری اقیانوس‌ها و تجزیه رادیواکتیو گاز رادون است. نانومواد طبیعی همچنین می توانند از طریق فرآیندهای هوازدگی سنگ های حاوی فلز یا آنیون و همچنین در سایت های زهکشی معدن اسیدی تشکیل شوند. [16]

انواع
اجسام نانو اغلب بر اساس اینکه چه تعداد از ابعاد آنها در مقیاس نانو قرار می گیرد، طبقه بندی می شوند. نانوذره به نانوشیمی با هر سه بعد خارجی در مقیاس نانو گفته می‌شود که طولانی‌ترین و کوتاه‌ترین محورهای آن تفاوت چندانی با هم ندارند. یک نانوالیاف دارای دو بعد خارجی در مقیاس نانو است که نانولوله‌ها نانوالیاف توخالی و نانومیله‌ها نانوالیاف جامد هستند. یک نانوصفحه/نانو ورق یک بعد خارجی در مقیاس نانو دارد [20] و اگر دو بعد بزرگتر به طور قابل توجهی متفاوت باشند به آن نانوروبان می گویند.. برای نانوالیاف و نانو صفحات، ابعاد دیگر ممکن است در مقیاس نانو باشند یا نباشند، اما باید به طور قابل توجهی بزرگتر باشند. در همه این موارد، یک تفاوت قابل توجه ذکر شده است که معمولاً حداقل ضریب 3 است. [21]

مواد نانوساختار اغلب برحسب فازهای ماده ای که دارند طبقه بندی می شوند. نانوکامپوزیت جامدی است که شامل حداقل یک ناحیه یا مجموعه ای از نواحی متمایز از نظر فیزیکی یا شیمیایی است که حداقل یک بعد در مقیاس نانو دارد. یک نانوفوم دارای یک ماتریس مایع یا جامد است که با یک فاز گازی پر شده است، که در آن یکی از دو فاز دارای ابعادی در مقیاس نانو است. یک ماده نانو متخلخل ماده جامدی است که حاوی نانو منافذ، حفره‌هایی به شکل منافذ باز یا بسته در مقیاس‌های زیر میکرون است. یک ماده نانوکریستالی دارای کسر قابل توجهی از دانه های کریستالی در مقیاس نانو است.

 

دانلود رایگان خلاصه جزوه نانو مواد کتاب pdf پی دی اف

 

 

مواد نانو متخلخل
مقاله اصلی: مواد نانو متخلخل
اصطلاح مواد نانو متخلخل شامل زیر مجموعه‌ای از مواد ریز جزوه نانو مواد و مزوپور می‌باشد. مواد ریز متخلخل مواد متخلخلی با اندازه منافذ متوسط ​​کوچکتر از 2 نانومتر هستند، در حالی که مواد مزو متخلخل آنهایی هستند که اندازه منافذ آنها در ناحیه 2 تا 50 نانومتر است. [23]مواد ریز متخلخل اندازه منافذ با مقیاس طولی قابل مقایسه با مولکول های کوچک را نشان می دهند. به همین دلیل چنین موادی ممکن است کاربردهای ارزشمندی از جمله غشاهای جداکننده داشته باشند. مواد مزوپور برای کاربردهایی که نیاز به سطح ویژه بالایی دارند جالب هستند، در حالی که امکان نفوذ مولکول‌هایی را فراهم می‌کنند که ممکن است برای ورود به منافذ یک ماده ریز متخلخل بیش از حد بزرگ باشند. در برخی از منابع، مواد نانومتخلخل و نانوفوم گاهی به عنوان نانوساختار در نظر گرفته می‌شوند، اما نانومواد در نظر گرفته نمی‌شوند، زیرا فقط فضاهای خالی و نه خود مواد در مقیاس نانو هستند. [24] اگرچه تعریف ISO فقط نانو اشیاء گرد را به عنوان نانوذرات در نظر می گیرد ، منابع دیگر از واژه نانو ذرات برای همه اشکال استفاده می کنند. [25]

نانو ذرات
مقاله اصلی: نانوذرات
نانوذرات دارای هر سه بعد در مقیاس نانو هستند. نانوذرات همچنین می توانند در یک جامد توده ای جاسازی شوند تا یک نانوکامپوزیت تشکیل دهند. [24]

فولرن
مقاله اصلی: فولرن
فولرن‌ها دسته‌ای از آلوتروپ‌های کربن هستند که از نظر مفهومی ورقه‌های گرافن هستند که به شکل لوله‌ها یا کره‌ها در می‌آیند. اینها شامل نانولوله‌های کربنی (یا نانولوله‌های سیلیکونی ) هستند که هم به دلیل استحکام مکانیکی و هم به دلیل خواص الکتریکی‌شان مورد توجه هستند. [26]

نمای چرخشی C 60 ، یک نوع فولرن
اولین مولکول فولرنی که کشف شد، و همنام خانواده، باکمینسترفولرن (C 60 )، در سال 1985 توسط ریچارد اسمالی ، رابرت کرل ، جیمز هیث ، شان اوبراین و هارولد کروتو در دانشگاه رایس تهیه شد . این نام ادای احترام به باکمینستر فولر بود، که شبیه گنبدهای ژئودزیکی اوست . از آن زمان مشخص شد که فولرن ها در طبیعت وجود دارند. [27] اخیراً، فولرن ها در فضای بیرونی شناسایی شده اند. [28]

در دهه گذشته، خواص شیمیایی و فیزیکی فولرن ها یک موضوع داغ در زمینه تحقیق و توسعه بوده است و احتمالاً برای مدت طولانی ادامه خواهد داشت. در آوریل 2003، فولرن ها برای استفاده دارویی بالقوه تحت مطالعه قرار گرفتند : اتصال آنتی بیوتیک های خاص به ساختار باکتری های مقاوم و حتی هدف قرار دادن انواع خاصی از سلول های سرطانی مانند ملانوم . شماره اکتبر 2005 شیمی و زیست شناسی حاوی مقاله ای است که استفاده از فولرن ها را به عنوان عوامل ضد میکروبی جزوه نانو مواد شده با نور توصیف می کند. در زمینه نانوتکنولوژی ، مقاومت در برابر حرارت و ابررساناییاز جمله خواصی هستند که تحقیقات فشرده را به خود جلب می کنند.

یک روش متداول برای تولید فولرن ها ارسال جریان زیادی بین دو الکترود گرافیتی مجاور در یک جو بی اثر است. قوس پلاسمای کربنی حاصل بین الکترودها به صورت پسماند دوده ای سرد می شود که می توان بسیاری از فولرن ها را از آن جدا کرد.

محاسبات زیادی وجود دارد که با استفاده از روش‌های کوانتومی ab-initio برای فولرن‌ها اعمال شده‌اند. با روش های DFT و TDDFT می توان طیف های IR ، Raman و UV را بدست آورد . نتایج چنین محاسباتی را می توان با نتایج تجربی مقایسه کرد.

نانوذرات مبتنی بر فلز
نانومواد معدنی (مانند نقاط کوانتومی ، نانوسیم‌ها و نانومیله‌ها ) به دلیل خواص نوری و الکتریکی جالبی که دارند، می‌توانند در الکترونیک نوری استفاده شوند . [29] علاوه بر این، خواص نوری و الکترونیکی نانومواد که به اندازه و جزوه روانشناسی محیط آنها بستگی دارد را می توان از طریق تکنیک های مصنوعی تنظیم کرد. امکان استفاده از این مواد در دستگاه‌های اپتوالکترونیکی مبتنی بر مواد آلی مانند سلول‌های خورشیدی آلی ، OLED و غیره وجود دارد. اصول عملکرد چنین دستگاه‌هایی توسط فرآیندهای القای نوری مانند انتقال الکترون کنترل می‌شود.و انتقال انرژی عملکرد دستگاه ها به کارایی فرآیند القا شده با نور مسئول عملکرد آنها بستگی دارد. بنابراین، درک بهتر آن فرآیندهای القا شده توسط نور در سیستم‌های کامپوزیت نانومواد آلی/غیر آلی به منظور استفاده از آنها در دستگاه‌های الکترونیک نوری ضروری است.

نانوذرات یا نانوبلورهای ساخته شده از فلزات، نیمه رساناها یا اکسیدها به دلیل خواص مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی، نوری، شیمیایی و سایر خواص آنها از اهمیت خاصی برخوردار هستند. [30] [31] نانوذرات به عنوان نقاط کوانتومی و به عنوان کاتالیزورهای شیمیایی مانند کاتالیزورهای مبتنی بر نانومواد استفاده شده‌اند . اخیراً، طیف وسیعی از نانوذرات به طور گسترده برای کاربردهای زیست پزشکی از جمله مهندسی بافت ، تحویل دارو ، حسگر زیستی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. [32] [33]

نانوذرات از آنجایی که به طور موثر پلی بین مواد حجیم و ساختارهای اتمی یا مولکولی هستند، از علاقه علمی زیادی برخوردار هستند . یک ماده حجیم بدون توجه به اندازه آن باید خواص فیزیکی ثابتی داشته باشد، اما در مقیاس نانو اغلب اینطور نیست. خواص وابسته به اندازه مانند محصور شدن کوانتومی در ذرات نیمه هادی ، تشدید پلاسمون سطحی در برخی از ذرات فلزی و سوپرپارامغناطیس در مواد مغناطیسی مشاهده شده است.

نانوذرات تعدادی خواص ویژه را نسبت به مواد حجیم از خود نشان می دهند. به عنوان مثال، خمش مس توده ای (سیم، روبان، و غیره) با حرکت اتم ها/خوشه های مس در مقیاس 50 نانومتر رخ می دهد. نانوذرات مس کوچکتر از 50 نانومتر مواد فوق سختی در نظر گرفته می شوند که چکش خواری و شکل پذیری مشابهی با مس فله ای از خود نشان نمی دهند. تغییر در خواص همیشه مطلوب نیست. مواد فروالکتریک کوچکتر از 10 نانومتر می توانند جهت قطبش خود را با استفاده از انرژی حرارتی در دمای اتاق تغییر دهند، بنابراین آنها را برای ذخیره سازی حافظه بی استفاده می کنند. تعلیق نانوذرات به دلیل برهمکنش سطح ذرات با حلال امکان پذیر است.به اندازه کافی قوی است که بتواند بر تفاوت های چگالی غلبه کند ، که معمولاً منجر به غرق شدن یا شناور شدن یک ماده در مایع می شود. نانوذرات اغلب خواص بصری غیرمنتظره ای دارند زیرا به اندازه کافی کوچک هستند که الکترون های خود را محدود کرده و اثرات کوانتومی ایجاد کنند. به عنوان مثال، نانوذرات طلا در محلول قرمز تیره تا سیاه به نظر می رسند.

نسبت مساحت سطح به حجم نانوذرات اغلب نیروی جزوه نانو مواد ذفوق‌العاده‌ای برای انتشار به‌ویژه در دماهای بالا فراهم می‌کند. تف جوشی در دماهای پایین تر و در مدت زمان کوتاه تر نسبت به ذرات بزرگتر امکان پذیر است. این از نظر تئوری بر چگالی محصول نهایی تأثیر نمی‌گذارد، اگرچه مشکلات جریان و تمایل نانوذرات به آگلومره شدن، کار را پیچیده می‌کند. اثرات سطحی نانوذرات نیز دمای ذوب اولیه را کاهش می دهد .

نانوساختارهای یک بعدی
کوچکترین سیمهای کریستالی ممکن با سطح مقطع به کوچکی یک اتم را می توان در محفظه استوانه ای مهندسی کرد. [34] [35] [36] نانولوله های کربنی ، یک نانوساختار نیمه یک بعدی طبیعی، می توانند به عنوان الگویی برای سنتز استفاده شوند. محصور شدن تثبیت مکانیکی را فراهم می کند و از متلاشی شدن زنجیره های اتمی خطی جلوگیری می کند. پیش‌بینی می‌شود که سایر ساختارهای نانوسیم‌های 1 بعدی حتی پس از جداسازی از قالب‌ها، از نظر مکانیکی پایدار باشند. [35] [36]

نانوساختارهای دو بعدی
مواد دوبعدی مواد کریستالی هستند که از یک لایه دو بعدی اتم تشکیل شده اند. مهم‌ترین نماینده گرافن در سال 2004 کشف شد. لایه‌های نازک با ضخامت در مقیاس نانو به عنوان نانوساختار در نظر گرفته می‌شوند، اما گاهی اوقات نانومواد در نظر گرفته نمی‌شوند زیرا جدا از بستر وجود ندارند. [24] [37]

مواد نانوساختار حجیم
برخی از مواد حجیم دارای ویژگی‌هایی در مقیاس نانو هستند، از جمله نانوکامپوزیت‌ها ، مواد نانوکریستالی ، فیلم‌های نانوساختار ، و سطوح نانوبافت . [24]

نانوساختار گرافن جعبه ای شکل (BSG) نمونه ای از نانومواد سه بعدی است. [38] نانوساختار BSG پس از برش مکانیکی گرافیت پیرولیتیک ظاهر شده است. این نانوساختار یک سیستم چندلایه از نانو کانال های توخالی موازی است که در امتداد سطح قرار گرفته و دارای مقطع چهار گوش است. ضخامت دیواره های کانال تقریبا برابر با 1 نانومتر است. عرض معمولی صفحات کانال حدود 25 نانومتر است.

برنامه های کاربردی
مقاله اصلی: کاربردهای فناوری نانو
مواد نانو در انواع فرآیندهای تولید، محصولات و مراقبت های بهداشتی از جمله رنگ ها، فیلترها، عایق ها و افزودنی های روان کننده استفاده می شود. در مراقبت های بهداشتی ، نانوزیم ها نانوموادی با ویژگی های آنزیم مانند هستند. [39] آنها یک نوع نوظهور از آنزیم مصنوعی هستند که برای کاربردهای گسترده ای مانند سنجش زیستی، تصویربرداری زیستی، تشخیص تومور، [40] ضد رسوب زیستی و موارد دیگر استفاده شده است. فیلترهای با کیفیت بالا ممکن است با استفاده از نانوساختارها تولید شوند، این فیلترها می توانند ذرات کوچکی به اندازه یک ویروس را که در فیلتر آب ایجاد شده توسط Seldon Technologies دیده می شود، حذف کنند. بیوراکتور غشایی نانومواد (NMs-MBR)، نسل بعدی MBR معمولیاخیراً برای تصفیه پیشرفته جزوه نانو مواد  پیشنهاد شده است. [41] در زمینه تصفیه هوا، فناوری نانو برای مبارزه با گسترش MERS در بیمارستان‌های عربستان سعودی در سال 2012 مورد استفاده قرار گرفت. عایق مبتنی بر [43] مواد نانو به عنوان یک افزودنی روان کننده، توانایی کاهش اصطکاک در قطعات متحرک را دارند. قطعات فرسوده و خورده را می توان با نانوذرات ناهمسانگرد خود مونتاژ به نام TriboTEX نیز تعمیر کرد. [42]نانومواد همچنین در طیف وسیعی از صنایع و محصولات مصرفی کاربرد دارند. نانوذرات معدنی مانند اکسید تیتانیوم برای بهبود محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش در ضد آفتاب استفاده شده است. در صنعت ورزش، خفاش‌های سبک‌تر با نانولوله‌های کربنی برای بهبود عملکرد تولید شده‌اند. کاربرد دیگر در ارتش است که در آن از نانوذرات رنگدانه متحرک برای ایجاد استتار موثرتر استفاده شده است. نانومواد همچنین می توانند در کاربردهای کاتالیزور سه طرفه (TWC) استفاده شوند. مبدل‌های TWC دارای مزیت کنترل انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) هستند که پیش‌ساز باران اسیدی و مه دود هستند. [44] در ساختار هسته-پوسته، نانومواد به عنوان تکیه گاه کاتالیزور برای محافظت از فلزات نجیب مانند پالادیوم و رودیوم، پوسته تشکیل می دهند. [45]عملکرد اصلی این است که می توان از تکیه گاه ها برای حمل اجزای فعال کاتالیزور استفاده کرد، آنها را بسیار پراکنده کرد، استفاده از فلزات نجیب را کاهش داد، فعالیت کاتالیزورها را افزایش داد و استحکام مکانیکی را بهبود بخشید.

سنتز
هدف هر روش مصنوعی برای نانومواد، تولید ماده‌ای است که خواصی از خود نشان دهد که نتیجه مقیاس طول مشخصه آنها در محدوده نانومتری (1 تا 100 نانومتر) است. بر این اساس، روش مصنوعی باید کنترل اندازه را در این محدوده نشان دهد تا بتوان به یک ویژگی یا خاصیت دیگر دست یافت. اغلب روش ها به دو نوع اصلی «پایین به بالا» و «بالا به پایین» تقسیم می شوند.

روش های پایین به بالا
روش های پایین به بالا شامل مونتاژ اتم ها یا مولکول ها در آرایه های نانوساختار است. در این روش ها منابع مواد خام می تواند به صورت گاز، مایع یا جامد باشد. مورد دوم قبل از ادغام در یک نانوساختار به نوعی جداسازی قطعات نیاز دارند. روش های پایین به بالا به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند: هرج و مرج و کنترل شده.

فرآیندهای هرج و مرج شامل بالا بردن اتم ها یا مولکول های سازنده به حالت آشفته و سپس تغییر ناگهانی شرایط به طوری که آن حالت را ناپایدار می کند. از طریق دستکاری هوشمندانه هر تعدادی از پارامترها، محصولات عمدتاً در نتیجه سینتیک بیمه تشکیل می شوند. کنترل فروپاشی ناشی از وضعیت آشفته می تواند دشوار یا غیرممکن باشد و بنابراین آمار مجموعه اغلب بر توزیع اندازه حاصل و اندازه متوسط ​​حاکم است. بر این اساس، تشکیل نانوذرات از طریق دستکاری وضعیت نهایی محصولات کنترل می شود. نمونه‌هایی از فرآیندهای آشفته عبارتند از فرسایش لیزری، [46] سیم انفجاری، قوس، تجزیه در اثر حرارت، احتراق، [47] و تکنیک‌های سنتز بارش.

فرآیندهای کنترل‌شده شامل جزوه نانو مواد کنترل‌شده اتم‌ها یا مولکول‌های تشکیل‌دهنده به محل(های) تشکیل نانوذرات است، به طوری که نانوذره می‌تواند به اندازه‌های تعیین‌شده به روشی کنترل‌شده رشد کند. به طور کلی وضعیت اتم‌ها یا مولکول‌های تشکیل‌دهنده هرگز از حالت مورد نیاز برای تشکیل نانوذرات دور نیست. بر این اساس، تشکیل نانوذرات از طریق کنترل وضعیت واکنش دهنده ها کنترل می شود. نمونه‌هایی از فرآیندهای کنترل‌شده عبارتند از: محلول رشد خود محدود شونده، رسوب بخار شیمیایی خود محدود ، تکنیک‌های لیزر فمتوثانیه پالس شکل‌دار و اپیتاکسی پرتو مولکولی .

روش های بالا به پایین
روش‌های بالا به پایین مقداری «نیرو» (مانند نیروی مکانیکی، لیزر) برای شکستن مواد حجیم به نانوذرات اعمال می‌کنند. یک روش رایج شامل شکستن مکانیکی مواد فله به نانومواد، «فرز گلوله‌ای» است. علاوه بر این، نانوذرات را می توان با فرسایش لیزری نیز ساخت که از لیزرهای پالس کوتاه (مثلاً لیزر فمتوثانیه) برای از بین بردن یک هدف (جامد) استفاده می کند. [46]

شخصیت پردازی
مقالات اصلی: نانومترولوژی و خصوصیات نانوذرات
وقتی ساختارهایی با اندازه‌های قابل مقایسه با هر یک از مقیاس‌های طول ممکن ، مانند طول موج الکترون‌های دو بروگلی ، یا طول‌موج‌های نوری فوتون‌های انرژی بالا، در مواد ایجاد می‌شوند. در این موارد اثرات مکانیکی کوانتومی می توانند بر خواص مواد غالب شوند. یک مثال، محصور شدن کوانتومی است که در آن خواص الکترونیکی جامدات با کاهش بزرگ در اندازه ذرات تغییر می‌کند. خواص نوری نانوذرات، به عنوان مثال فلورسانس ، نیز تابعی از قطر ذره است. این اثر با رفتن از ابعاد ماکروسکوپیک به ابعاد میکرومتری وارد عمل نمی‌شود، بلکه با رسیدن به مقیاس نانومتری مشخص می‌شود.

علاوه بر خواص نوری و الکترونیکی، خواص مکانیکی جدید بسیاری از مواد نانو موضوع تحقیقات نانومکانیک است. وقتی نانوذرات به مواد حجیم اضافه می‌شوند، می‌توانند به شدت بر خواص مکانیکی ماده مانند سفتی یا کشسانی تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، پلیمرهای سنتی را می توان با نانوذرات (مانند نانولوله های کربنی ) تقویت کرد و در نتیجه مواد جدیدی تولید کرد که می توانند به عنوان جایگزین های سبک وزن برای فلزات استفاده شوند. چنین مواد کامپوزیتی ممکن است کاهش وزن همراه با افزایش پایداری و بهبود عملکرد را امکان پذیر کند. [48]

در نهایت، مواد نانوساختار با اندازه ذرات کوچک مانند زئولیت و آزبست به عنوان کاتالیزور در طیف وسیعی از واکنش‌های شیمیایی صنعتی حیاتی استفاده می‌شوند. توسعه بیشتر چنین کاتالیزورهایی می تواند اساس فرآیندهای شیمیایی کارآمدتر و سازگار با محیط زیست باشد.

اولین مشاهدات و اندازه گیری اندازه نانو ذرات در دهه اول قرن بیستم انجام شد. زیگموندی مطالعات دقیقی بر روی ذرات طلا و سایر نانومواد با اندازه های کمتر از 10 نانومتر و کمتر انجام داد. او کتابی را در سال 1914 منتشر کرد. [49] او از یک اولترامیکروسکوپ استفاده کرد که از روش میدان تاریک برای دیدن ذرات با اندازه های بسیار کمتر از طول موج نور استفاده می کند.

تکنیک‌های سنتی در قرن بیستم در علوم رابط و کلوئیدی برای توصیف نانومواد توسعه یافته است. اینها به طور گسترده برای نسل اول نانومواد غیرفعال که در بخش بعدی مشخص شده اند استفاده می شوند.

این روشها شامل چندین تکنیک مختلف برای توصیف توزیع اندازه ذرات می باشد . این خصوصیات ضروری است زیرا بسیاری از موادی که انتظار می رود اندازه نانو داشته باشند در واقع در محلول ها ادغام می شوند. برخی از روش ها بر اساس پراکندگی نور هستند. برخی دیگر از اولتراسوند استفاده می کنند ، مانند طیف سنجی تضعیف اولتراسوند برای آزمایش نانو پراکندگی های غلیظ و میکروامولسیون ها. [50]

همچنین گروهی از تکنیک‌های سنتی برای توصیف بار سطحی یا پتانسیل زتا نانوذرات در محلول‌ها وجود دارد. این اطلاعات برای تثبیت مناسب سیستم، جلوگیری از تجمع یا لخته شدن آن مورد نیاز است . این روشها شامل میکروالکتروفورز ، پراکندگی نور الکتروفورتیک و جزوه نانو مواد است. روش آخر، ‌‌‌‌‌‌‌[51]‌‌/ ‌:

[52] ‌‌‌() ‌؛ ‌‌‌‌‌: [53]

= (- ) [54]