Исследование процессов формирования наночастиц серебра на поверхности микрокристаллов AgBr

• Автор: Морозова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1. Современные установки и методы получения наночастиц '1'!

1.1.1. Газофазный синтез наночастиц на основе металлов * ®

1.1.2. Восстановление солей ионов одновалентных металлов

1.1.3. Методы, основанные на реакциях в твердых телах

1.1.4. Радиационно-химические методы восстановления в растворах

1.2. Фоторазложение неорганических соединений
1.3. Свойства микрокристаллов галогенидов серебра

1.3.1. Кристаллическая решетка
1.3.2. Проводимость галогенидов серебра
1.3.3. Свойства поверхности микрокристаллов А§Вг
1.4. Методы модификации поверхности микрокристаллов А§Вг
1.4.1. Влияние ионного равновесия на свойства микрокристаллов
1.4.2. Исследование влияния добавок йода на свойства 40 микрокристаллов AgBr
1.5. Моделирование процесса образования центров концентрирования 43 Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Экспериментальные методы для синтеза и исследования формиро- 8 вания наночастиц серебра на поверхности МК А§Вг
2.2. Блок синтеза МК AgBr (111) 9
2.3. Методика синтеза дисперсий смешанных МК АцВг(1) (111)
2.4. Методы инициирования образования наночастиц серебра
2.5. Электронно-микроскопический анализ
2.6. Анализ ошибок измерений
Глава 3. Модели роста частиц металлов

3.1. Природа центров зародышеобразования на реальной поверхности
3.2. Характеристики процесса старения и фоторазложения МК А§Вг

Глава 4. Исследование особенностей образования и роста наночастиц серебра на поверхности МК AgBr (111)
4.1. Влияние условий синтеза, изменения ионного равновесия в растворе и препарирования на состояние поверхности МК AgBr (111)
4.2. Исследование распределения Agn-центров на поверхности МК AgBr (111) методом восстановления
4.3. Анализ распределения центров концентрирования серебра на поверхности микрокристаллов AgBr (111)

4.4. Исследование поверхности микрокристаллов AgBr (111) методами г фоторазложения и вакуумного напыления
4.5. Влияние условий хранения дисперсий на состояние поверхности МК AgBr (111) и особенности образования серебряных центров

4.6. Фотолиз микрокристаллов AgBr (111)
4.7. Исследование формирования серебряных центров на поверхности Ц2 микрокристаллов AgBr (200)
Глава 5. Исследование особенностей формирования наночастиц серебра на поверхности МК AgBr(I) (111)
5.1. Исследование распределения Agn-центров на поверхности МК 126 AgBr(I) (111), полученных методом конвертирования.
5.1.1. Влияние условий синтеза на состояние поверхности МК AgBr(I)
5.1.2. Исследование распределения Agn-центров на поверхности МК 228 AgBr(I) (111)
5.1.3. Исследование поверхности микрокристаллов AgBr(I) (111) мето- J34 дами фоторазложения и вакуумного напыления
5.2. Исследование распределения Agn-центров на поверхности МК 45 AgBr(I) (111), полученных методом сокристаллизации.
Выводы

Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
В ближайшее десятилетие одно из основных направлений фундаментальных и прикладных исследований будет связано с разработкой методов создания наноразмерных систем, изучением их свойств и поиском областей применения сверхминиатюрных устройств на их основе. Физические свойства ультрадисперсных частиц открывают исключительные по своему значению перспективы применения этих сред. Известные практические приложения дисперсных сред основаны на специфике их свойств, существенно отличающихся от характеристик тех же материалов в моно- или поли кристаллическом, а так же в аморфном состояниях. Благодаря ряду особенностей, связанных с их размерами и внутренним строением, они обладают уникальным сочетанием электрических, магнитных, оптических, каталитических и других свойств, не характерных для “массивных” металлов. Поэтому системы с пониженной размерностью начинают находить и находят широкое применение в различных областях науки и техники. Так, в химии они используются в.качестве катализаторов и как основа для получения нанокомпозитов, в физике -для записи информации, преобразования и отражения излучений различной энергии.
Успехи в научных исследованиях и использовании наночастиц металлов в значительной мере зависят от методов их получения и исследования. Подобные наноструктуры обычно получают на поверхности различных материалов, поэтому свойства наночастиц и наноструктур на их основе во многом зависят от свойств поверхности материалов подложки.
В связи с этим, в последние годы большой интерес вызывают исследования, посвященные разработке различных методов получения наноматериалов и изучению их свойств на различных подложках. В последнее время обращено внимание на важность создания экспериментальных методов, позволяющих в регламентных условиях получать отдельные наночастицы, их комплексы и исследовать их физико-химические свойства. Полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют о необходимости разработки

образование Agn кластеров при восстановительной обработке происходит за счёт ионов А§+ поверхностного слоя МК [28].
В работе [48] были проведены модельные исследования процесса взаимодействия хлорида олова с тонкими пленками бромида серебра. В результате проведенных исследований было показано, что характер распределения частиц серебра, выявляемых в процессе восстановления после обработки МК А§Вг солями золота, изменяется с повышением концентрации восстановителя. Так, при низких концентрациях БпСЬ центры роста А§п локализованы только вдоль границ зерен. При высоких же концентрациях 8пС12 центры роста Agn появляются по всей поверхности зерен. Сравнение мест локализации серебряных частиц, выявляемых на поверхности пленок AgBr после обработки МК солями золота и освещения показало, что наблюдается неполное соответствие.
Так, образование серебряных частиц после обработки МК AgBr солями золота происходит преимущественно на ребрах МК. Частицы серебра после освещения располагаются преимущественно на некотором расстоянии от ребер МК. Отсутствие частиц серебра на периферии МК в последнем случае связывают с повышенным выходом брома во время экспозиции в области ребер МК.
Полученные результаты исследований на модельных системах подтверждают заключения многих авторов, что созданные в процессе восстановления в растворах впСЬ центры концентрирования на поверхности могут участвовать в качестве глубоких ловушек дырок и электронов.
В работе [49] изучались особенности распределения серебряных кластеров, образующихся в результате обработки МК в восстановительных условиях. В большинстве этих работ исследовались мелкие (б = 0,2 — 0,3 мкм) кристаллы AgBr октаэдрической и кубической огранки. Обнаружено наличие двух стадий повышения эффективности концентрирования в зависимости от концентрации восстанавливающих реагентов. С повышением концентрации восстановителя до определенной величины наблюдался рост повышения эф-