Физико-химические свойства наночастиц и гибридных наноструктур в мицеллярных и коллоидных растворах

• Автор: Бричкин, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 275 с. : ил.

1.1. Методы получения наночастиц

1.1.1 .Пленки ЛенгмюраБ лодже ПЛБ

1.1.2. Природные и синтетические цеолиты

1.1.3. Коллоидный синтез

1.2. Обратные мицеллы.

1.2.1. Растворы обратных мицелл.

1.2.2. Структура и свойства мицеллярных растворов.

1.2.3.Химические реакции в мицеллярных растворах

1.3. Стабилизация наночастиц

Глава 2. Карбоцианиновые красители и гибридные наноструктуры.

Литературный обзор

2.1. Спектральные свойства карбоциашшовых красителей
в гомогенных растворах.
2.2. Агрегированные состояния красителя
2.3. Влияние ПАВ на спектральные свойства карбоцианиновых красителей
2.4. Красители в мицеллярных растворах.
2.5. Цианиновые красители как спектральные сенсибилизаторы.
2.5.1. Механизм образования скрытого изображения
2.5.2. Спектральная сенсибилизация красителями.
2.5.2.1. Механизм переноса электрона.
2.5.2.2. Механизм передачи энергии.
2.6. Адсорбция красителей, связь агрегации со структурой.
2.7. Гибридные органонеорганические наноструктуры.
Глава 3. Методика эксперимента
3.1. Вещества и их подготовка
3.2. Методики приготовления растворов
3.3. Методики измерений
Глава 4. Синтез неорганических наночастиц
4.1. Синтез и стабилизация наночастиц .
4.1.1. Получение нанокристаллов i в обратных мицеллах.
4.1.2. Особенности синтеза нанокристаллов i в обратных мицеллах АОТ
4.1.3. Формирование нанокристаллов i в обратных мицеллах
АОТ в различных углеводородных средах
4.1.4. Стабилизация ПК i тиолами в обратных мицеллах
4.2. Нанокристаллы сложного состава.
4.2.1. Получение НК смесевого состава xIi.x
в обратных мицеллах
4.2.2. НК со структурой ядрооболочка I
в обратных мицеллах
4.2.3. Перекристаллизация НК в обратных мицеллах
4.3. Фотоинициированное восстановление НК
в обратных мицеллах
4.3.1. Получение наночастиц металлического серебра
4.3.2. Окислительное разрушение каталитических
серебряных центров.
4.3.3. Образование 1фенилЗгидроксипиразола в водных пулах ОМ
4.3.4. Фотохимический размерный эффект в НК .
4.4. Получение наночастиц различного состава
4.4.1. Синтез и стабилизация наночастиц золота
4.4.2. Синтез нанокристаллов в обратных мицеллах
4.4.3. Синтез наночастиц сульфидов металлов в обратных мицеллах.
4.4.4. Синтез нанокристаллов в обратных мицеллах.
4.5. Высокотемпературный коллоидный синтез нанокристаллов халькогенидов кадмия.
4.5.1. Неизотермический синтез сферических нанокристаллов
4.5.2. Синтез сферических нанокристаллов .
4.5.3. Получение НК , имеющих форму тетраподов
4.5.4. Получение НК со структурой ядрооболочка.
4.6. Сравнительный анализ характеристик НК халькогенидов кадмия,
полученных мицеллярным и высокотемпературным методами
Глава 5. Получение гибридных наноструктур.
5.1. Спектральные свойства красителя в растворах
5.1.1. Влияние растворителей на спектральные свойства красителя
5.1.2. Спектральные свойства красителя в водных растворах
и водноэтанольных смесях
5.1.3. Влияние КВг.
5.1.4. Влияние температуры.
5.1.5. Влияние концентрации красителя
5.1.6. Влияние
5.1.7. Влияние времени хранения раствора.
5.2. Краситель в растворах ПАВ и структурноорганизованных
системах.
5.2.1. Влияние ПАВ в растворах.
5.2.2. Спектральные свойства красителя в обратных мицеллах АОТ.
5.2.3. агрегаты красителя в мицеллярной системе АОТводагексан
5.2.4. Механизм формирования мицеллярного раствора с красителем.
5.2.5. Тройная система АОТводагексан как мицеллярное сито
5.3. Гибридные наноструктуры НКкраситель
5.3.1. Адсорбция красителя на НК .
5.3.2. Стабилизация красителем размера НК в пулах мицелл.
5.3.3. Гибридные наноструктуры состава НК .
5.3.3.1. Влияние концентрации красителя на формирование ГНС
5.3.3.2. Влияние избытка ионов при синтезе НК i
на формирование ГНС
5.3.3.3. Фотостабилыгость агрегатов в составе ГНС .
5.3.3.4. Гибридные наноструктуры с НК 2.
5.3.3.5. Гибридные наноструктуры состава и
5.4. Факторы, ответственные за формирование ГНС.
Заключение.
Выводы.
Список использованных


В работах . НЧ сульфидов металлов в таких матрицах. Например, НЧ СйБ, и РЬБ синтезировались в пленках из стеариновой кислоты путем интеркаляции ионов металлов в межслоевое пространство с последующей обработкой образцов сероводородом . Интересно отметить, что НЧ СсШ, синтезированные в ПЛБ, значительно меньше частиц, полученных, например, в бислоях, в аналогичных условиях . По мнению авторов, это можно объяснить более низкой подвижностью ионов С2 и ростом частиц в более организованной системе. НЧ типа СБхБе. СсШ, оболочка Ссе были получены в ПЛБ из арахисовой кислоты в результате обработки СЭ селеноводородом. Размер частиц, которые могут быть синтезированы в ПЛБ может составлять 2 нм . Природные и синтетические цеолиты обладают регулярной структурой, состоящей из большого числа каналов и полостей определенного диаметра, внутри которых могут быть синтезированы НЧ размером порядка 1 нм . Цеолитовая матрица оказывает влияние не только на размеры и форму образующихся частиц, но и на их собственную структуру, вследствие чего кристаллическая решетка таких НЧ отличается от решетки массивных кристаллов. Физикохимические свойства системы цеолиткластер также существенно зависят от типа решетки цеолита. Синтез полупроводниковых НЧ типа сульфидов и селеиидов металлов в цеолитах можно осуществить в два этапа. Сначала вносится ион металла путем ионного обмена , , , в результате чего исходные ионы получают возможность закрепиться в цеолитовой матрице. Н, Не и др В работах , для внесения металла в цеолитовую решетку предложен простой и универсальный метод пропитки по влагоемкосги, позволяющий в широких пределах варьировать количество СбБ в системе. Кроме сульфидов и селенидов металлов в цеолитовой матрице был синтезирован ряд других НЧ, например, СО, ОаР, кластеры 8е, Те и . Р размером ,2 нм были получены путем взаимодействия паров СНСа с кислыми бренстедовскими центрами цеолитов с последующей обработкой в атмосфере фосфина . Интересным также является процесс образования и стабилизации улырадисиерсных частиц серебра и небольших заряженных серебряных кластеров путем ионного обмена внутри цеолитов. В работе было показано, что появление таких частиц существенно зависит от условий предварительной обработки и концентрации серебряных атомов в цеолитовой матрице. При небольшом содержании серебра в инертной атмосфере наблюдаются лишь отдельные атомы этого металла во внутренних полостях цеолитов, а при более высоких концентрациях начинается формирование кластеров 2 в результате взаимодействия атомов серебра с ионами Дальнейшая обработка полностью насыщенных серебром цеолитов при температуре С приводит к образованию кластеров 3 путем взаимодействия 2, с мигрирующим ионом в свою очередь, А,2 также может агломерировать в 6,. Коллоидный синтез и его модификации используются для получения различных НЧ, для чего применяются специальные стабилизирующие добавки, препятствующие коагуляции НЧ, например, полифосфаты , , тиолы , , полимеры , , везикулы , биомембраны и т. В последние годы интенсивное развитие получил высокотемпературный коллоидный синтез различных полупроводниковых НЧ в первую очередь, полупроводников АПВ. В основополагающей работе был предложен оригинальный метод синтеза в органической среде с использованием металлоорганических предшественников. Метод состоит в том, что синтез проводится при повышенной температуре до 0С в органическом раствори геле, молекулы которого, кроме того, действуют как поверхностноактивные вещества для стабилизации НЧ, предотвращая их от агрегации. Обычно для этих целей используют трипоктилфосфин оксид ТОРО, схема. Часто ТОРО используют в сочетании с другими поверхностноактивными веществами, такими, как трипоктилфосфин ТОР, схема 1. При впрыскивании реагентов происходит быстрое зародышеобразованис, за которым следуют эпитаксиальный рост и высокотемпературная закалка КТ рис. При достижении требуемого размера процесс останавливается быстрым понижением температуры. Рис. Принципиальная схема высокотемпературного синтеза КТ Се 7.