Термодинамика и кинетика образования неорганических ультрадисперсных частиц в жидкофазных процессах

• Автор: Киштикова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Основные сведения теории формирования наночастиц 2

1.1. Краткая классификация стабилизирующих полимерных добавок

1.2. Классическая теория нуклеации наночастиц ]

1.3 .Кинетические теории формирования наночастиц ]

1.4. Распределение наночастиц по размерам '

1.5. Термодинамическое уравнение для размерной зависимости

поверхностного натяжения

1.6. Изотермы адсорбции. Разновидности и выбор ; зз
1.7. Выводы
Глава 2. Термодинамика образования неорганических
наночастиц в растворе, содержащем хорошо адсорбирующиеся
органические соединения
2.1. Решение уравнения для размерной зависимости поверхностного

натяжения
2.2. Длина Толмена в модели Дебая
2.3. Теория нуклеации с учетом адсорбционной и размерной зависимостей поверхностного натяжения
2.4. Профиль распределения плотности и адсорбция вблизи поверхности наночастицы в рамках теории Ван-дер-Ваальса
2.5 Равновесные флуктуации поверхностного натяжения наночастиц
2.6. Приближение парного взаимодействия
2.7. Выводы

Глава 3. Кинетика образования неорганических наночастиц в растворе, содержащем хорошо адсорбирующиеся органические §5
соединения
3.1. Параметризованное уравнение кинетики
3.2. Асимптотические решения параметризованного уравнения

кинетики
3.3. Статистическая модель роста наночастицы на начальном этапе
3.4. Влияние адсорбции органического соединения на

распределение наночастиц по размерам
3.5. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Синтез монодисперсных частиц с заданной формой и размерами, способных самопроизвольно образовывать строго периодические пространственные структуры, является ключевой проблемой современной нанотехнологии. Использование частиц с такими характеристиками позволяет успешно решать различные технические и биомедицинские задачи.
Монодисперсными частицами принято считать частицы, чьи размеры отличаются от средней величины не более, чем на 15 %. В соответствии с общепринятой в настоящее время классификацией, ультрадисперсные частицы твердых веществ, размеры которых составляют менее 100 нм, принято называть наночастицами, В данной диссертационной работе широко используется это понятие. Наночастицы с размерами, не превышающими 20 % от средней величины, обычно называют
наночастицами с узким распределением по размерам. Такие наночастицы обладают способностью образовывать периодические структуры, однако эти решетки весьма дефектны и могут быть использованы лишь для некоторых применений.
Важной стадией в нанотехнологии часто является необходимость располагать наночастицы на поверхности подложки или в объеме в хорошо организованные периодические структуры. Такую операцию можно осуществить только с монодисперсными наночастицами необходимого состава и морфологии. Подобные суперрешетки представляют особый интерес, поскольку они сочетают в себе свойства индивидуальных наночастиц, со свойствами, проявляемыми при их коллективном взаимодействии. Так, например, суперрешетки могут проявлять такие

Рис.1.2. К выводу уравнения для размерной зависимости поверхностного натяжения.
Свободная энергия здесь не зависит от выбора положения разделяющей поверхности. Далее дифференциалами в квадратных скобках будем обозначать изменения функций, отвечающие воображаемому изменению положения этой поверхности [55]. Такое изменение является воображаемым, потому что оно влияет только на описание системы и не соответствует какому-либо физическому изменению. Круглые скобки используются для обозначения дифференциалов (или обходятся без скобок) [56], описывающих какое-то реальное физическое изменение состояние системы, например увеличение или уменьшение размера частицы. Из предыдущих выражений имеем
р=-{ра - рРУрг2[с1г+а-2<рг[с1г +Сс1г~ = 0, (1.36)
с1р = -[ра - а 2сргс!г + срг2[с1сг=0 . (1-37)
Совместное решение этих уравнений дает

сс В — &
р -рР= +

С-со
с1сг

(1.38)
(1.39)
Уравнение (1.38) является обобщением уравнения Лапласа для поверхностного натяжения на произвольной разделяющей поверхности