Изучение мезоразмерных интермедиатов восстановления тетрахлороаурат-ионов цитратом и сульфидом натрия в водных растворах

• Автор: Карачаров, Антон Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Ведение

1. Литературный обзор

1.1. Свойства наночастиц золота

1.2. Методы исследования систем, содержащих наноразмерное золото

1.3. Методы синтеза наночастиц золота

1.3.1. итратный синтез НЧЗ

1.3.2. Методы синтеза НЧЗ с использованием других восстановителей

1.4. Кристаллизация из растворов. Теоретические представления

1.4.1. Классическая теория нуклеации

1.4.2. Механизм коллоидной кристаллизации

1.4.3. Механизм процесса нуклеации и роста нанокластеров по ФиикеВацки
1.4.4. Двухстадийный механизм кристаллизации
1.5. Модельные представления о механизме нуклеации и роста наночастиц золота
1.5.1. Механизм цитратного восстановления
1.5.2. Механизм образования и роста наноразмерных продуктов в системе АиБ
1.6. Золотосодержащие нанокомпозитные материалы синтез, свойства, применение
1.6.1. Методы синтеза композитов на основе наноразмерного золота
1.6.2. Физикохимические свойства композитов на основе наноразмернот золота и области их применения
1.7. Осаждение золота на сульфидные минералы. Проблема невидимог о золота
1.8. Заключение
2. Методика эксперимента
2.1. Материалы и реактивы
2.2. Методики синтеза и иммобилизации промежуточных и конечных продуктов восстановления НАиС
2.3. Исследование методами оптической спектроскопии поглощения и фотоннокорреляционной спектроскопии
2.4. Микроскопические исследования i i и x i
2.5. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и рентгеновская спекгроскопия поглощения
2.6. Дифференциальнотермический анализ
2.7. Вольтамперометрические исследования
3. Изучение процесса нуклеации и роста НЧЗ при цитратном и сульфидном восстановлении
3.1. Оптическая абсорбционная спектроскопия
3.2. Атомносиловая микроскопия
3.2.1. Цитратнос восстановление
3.2.2. Сульфидное восстановление
3.3. Фотоннокорреляционная спектроскопия
3.3.1. Цитратные системы
3.3.2. Сульфидные системы
3.4. Малоугловое рентгеновское рассеяние
3.5. РФЭС
3.6. ПЭМ и электроннозондовый анализ X
3.7. Модель нуклеации и роста золотосодержащих наночастиц
4. Иммобилизация и реакционная способность интермедиатов
4.1. Иммобилизация интермедиатов на пирите
4.2. Осаждение золота на оксидные носители
4.2.1. Поверхностные концентрации золота
4.2.2. Химическое состояние золота, иммобилизованного на оксидах
4.2.3. Изменение поверхности оксидных носителей при иммобилизации золота
4.2.4. ПЭМ и x i
4.3. Реакционная способность иммобилизованных наноразмерных 8Аи
продуктов
4.3.1. Поведение промежуточных продуктов цитратного и сульфидного восстановления при нагревании
4.3.2. Поведение промежуточных продуктов цитратного и сульфидного восстановления при иммобилизации на ВОПГ и электрохимическом травлении
Выводы
Список литературы


Полученные в работе экспериментальные результаты и предложенная на их основе модель нуклеации и роста наночастиц могут быть использованы для создания новых стратегий синтеза наночастиц золота и других веществ с заданными составом, морфологией, свойствами. Промежуточные субмикронные структуры могут быть применены вместо сформированных частиц для получения золотосодержащих нанокомпозитных материалов в катализе, сенсорах, наноэлектронике и т. Понимание процессов, протекающих при сульфидном восстановлении комплексов золота, и свойств наноразмерных структур золотосера имеет большое значение для проблем переноса и отложения невидимого золота, а также его поведения при анализе и переработке золотосодержащих руд. Личный вклад автора в работе все эксперименты и расчты выполнены автором лично или при его непосредственном участии принимал участие в написании статей. Публикации. По теме работы опубликовано научных работ, из них 3 статьи в рецензируемых научных журналах. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих конференциях научных конференциях молодых учных ИХХТ СО РАН , , и КНЦ СО РАН , Всероссийской Школеконференции молодых ученых Функциональные наноматериалы в катализе и энергетике, Чусовая, Свердловская область, IV Всероссийской конференции с международным участием Химия поверхности и нанотехнология, СанктПетербургХилово, 1ой Всероссийской научной конференции Методы исследования состава и структуры функциональных материалов. Новосибирск, Школеконференции молодых учных Неорганические соединения и функциональные материалы, Новосибирск, VI Международной научной конференции Кинетика и механизм кристаллизации. Самоорганизация при фзообразовании, Иваново, Ii V , ii, i, i i i i II, i, . Объм и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырх глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 8 страницах, включает в себя рисунка, 6 таблиц и библиографический список из 8 наименований. Работа выполнялась в соответствии с планами НИР ИХХТ СО РАН и СО РАН по программе СО РАН V1. ФЦП Кадры Поверхностные явления в переработке сырья цветных, редких и благородных металлов и создании новых материалов на их основе ГК . Грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ I3, Г. Романченко, РФФИ 9рсибирьа, Двусторонней РоссийскоГерманской программы РоссийскоГерманская лаборатория на II. Благодарности. Автор глубоко признателен д. А. И. Булавченко, Т. Подлипской ИНХ СО РАН, г. Новосибирск за помощь в проведении исследований методом фотоннокорреляционной спектроскопии, к. И. Зайковскому ИК СО РАН, г. Новосибирск за выполнение исследований методами ПЭМ, к. Я.В. Зубавичусу, . Велигжанину РНЦ Курчатовский институт, г. Москва за проведение измерений методом малоуглового рентгеновского рассеяния, к. М.Н. Лихацкому и к. Е.В. Томашевичу ИХХТ СО РАН, г. Красноярск за помощь в проведении измерений методами РФЭС и X, к. С.Б. Оренбургу и к. С.В. Трубиной ИНХ СО РАН, г. Новосибирск за содействие в получении спектров X. Наночастицы золота размером 2 нм занимают промежуточное положение между объмным металлом и молекулярными соединениями, и благодаря уникальным свойствам, сравнительной лгкости получения и стабильности в настоящее время находят все большее применение в самых разнообразных областях биомедицине, фотонике, сенсорах, катализе, аналитике и т. Свойства НЧ зависят от размера и формы частиц, расстояния между ними, природы адсорбированного слоя и подложки. Одним из важнейших свойств является наличие в спектре поглощения НЧЗ полосы поверхностного плазмонного резонанса ППР, или 8РЯ, для сферических частиц при длине волны около 0 нм. ППР появляется благодаря коллективным колебаниям электронного газа на поверхности наночастиц бзэлектронов зоны проводимости для НЧЗ, которые резонируют с электрической составляющей электромагнитного поля падающего света 58. Первое теоретическое объяснение природы ППР было получено Ми в г. Максвелла, описывающее спектр экстинкции экстинкция рассеяние поглощение для сферических частиц произвольного размера. В настоящее время, помимо теории Ми, существуют различные аналитические и численные методы, применимые не только к сферическим частицам 5, .