Кинетика роста и синтез наночастиц золота и серебра в обратных мицеллах оксиэтилированных ПАВ

• Автор: Сергиевская, Анастасия Петровна
• Шифр специальности: 02.00.01, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Мицеллы и мицеллярный синтез

1.2. Методы исследования процессов формирования НЧ

1.2.1. Спектрофотометрия

1.2.2. Фотон-корреляционная спектроскопия

1.2.3. Электронная микроскопия

1.2.4. Рентгеновская спектроскопия поглощения

1.2.5. Малоугловое рентгеновское рассеяние

1.2.6. Вспомогательная реакция, катализируемая НЧ
1.3. Механизмы образования НЧ
1.3.1.Классическая теория зародышеобразования
1.3.2. Модель ЛаМера
1.3.3. Автокаталитическая модель
1.3.4. Образование вторичных частиц
1.4. Способы обработки экспериментальных данных
1.5. Заключение
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы и стандартные растворы
2.2. Методики кинетических экспериментов
2.2.1. Исследование кинетики роста НЧ Ag
2.2.2. Исследование кинетики роста НЧ Аи
2.3. Методики получения препаратов НЧ
2.3.1. Получение препаратов НЧ Аи, стабилизированных ДТФК
2.3.2. Получение препаратов НЧ Ад, стабилизированных ДТФК

2.3.3. Получение препаратов НЧ Аи и Ag, стабилизированных частицами SiCh
2.4. Экстракция НЧ из мицеллярных растворов в ДМСО
2.5. Методы исследования НЧ, их порошковых препаратов и коллоидных растворов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Кинетика роста НЧ Ag
3.1.1. Формальная кинетика процесса
3.1.2. Влияние концентрации гидразина
3.1.3. Влияние концентрации аммиака
3.1.4. Механизм восстановления Ag+ гидразином
3.1.5. Солевые эффекты
3.1.6. Влияние температуры
3.1.7. Влияние размера исходных мицелл (Vs/V0)
3.2. Кинетика роста НЧ Аи
3.2.1. Кинетика роста НЧ Аи при восстановлении НАиСЦ
3.2.1.1. Спектральное проявление процесса
3.2.1.2. Формальная кинетика процесса
3.2.1.3. Концентрационные зависимости
3.2.1.4. Температурные зависимости
3.2.1.5. Влияние VJV0 и спав
3.2.2. Кинетика роста НЧ Аи при восстановлении НАиВґ
3.2.2.1. Спектральное проявление процесса
3.2.2.2. Концентрационные зависимости
3.2.2.3. Температурные зависимости
3.2.2.4. Влияние Vs/V0 и спав
3.2.3. Кинетические закономерности роста НЧ Аи
3.2.3.1. Стехиометрический механизм восстановления АиХД (Х=С1, Вг) гидразином
3.2.3.2. Влияние температуры
3.2.3.3. Влияние размера исходных мицелл (VJV0 и спав)

3.3. Выделение и характеризация НЧ Аи и Ag в экстрактах и порошковых препаратах.
3.3.1. Препарат НЧ Аи с ДТФК
3.3.1.1. Осаждение НЧ Аи из мицеллярного раствора
3.3.1.2. Характеризация НЧ Аи в составе препарата с ДТФК
3.3.1.3. Свойства коллоидных растворов НЧ Аи с ДТФК
3.3.2. Препарат НЧ А§ с ДТФК
3.3.3. Препараты НЧ Аи и Ац, стабилизированных наносферами БЮг
3.3.4. Экстракция НЧ из обратномицеллярных растворов в ДМСО
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

реакционной способности, то было предположено, что константа пропорциональна также эффективной плотности заряда на поверхностных атомах где г - число
валентных электронов у атома, пъ - текущее число атомов в частице, следовательно величина должна быть одновременно пропорциональна и я5, и щ как мере площади поверхности частицы, то есть произведению «5ц5=г«8. Таким образом, к?2& пропорциональна общему числу атомов в частице пр которое выражается через текущую концентрацию металла в растворе [М°],=ЧДе-/). Подобное рассмотрение существенно упрощает вывод кинетического уравнения, устраняет необходимость использования масштабных коэффициентов и снимает ограничения на диапазон изменения размера частиц при исследовании кинетики роста, как требуется в [144]. Эмпирический закон скорости для роста частиц имеет универсальный вид:
Второе главное отличие от подхода [144] состоит в том, что обработка экспериментальных кинетических данных и расчет констант скорости не требует примения каких-либо специальных программ и проводится с использованием уравнения линейной регрессии на основе вспомогательной функции (26).
Механизм и процедура обработки кинетических данных, разработанные в ИНХ СО РАН [33-34, 46-48], были применены к процессам роста НЧ Аи и Ад, изученным в данной работе (Глава 3).
Анализ литературного материала показывает, что существует множество методик синтеза НЧ Аи и Ад с применением различных восстановителей и защитных реагентов. Несмотря на многообразие синтетических исследований, кинетическая информация, касающаяся процессов роста частиц, фрагментарна и большей частью имеет качественный характер. Оценки констант скорости роста НЧ, сделанные в ряде случаев с использованием эмпирических уравнений, не раскрывают физической сути процессов. Исследования кинетики роста НЧ благородных металлов, выполненные на количественном уровне, пока немногочисленны, на сегодняшний день можно
с14/с1/ к^,Аглах {kg к2£'Атах/(1-Е)}■А1 {к2^/(,1‘В)}-А/ 1п{^тах/(Итах-И()}=^,вТ+{^28/(/-£)}-1ИД/ 1п{.4тах/(.4тах—Д)}~4/

1.5. Заключение