Влияние кислорода на радиационно-химические процессы в обратномицеллярных системах, содержащих ионы никеля

• Автор: Горностаева, Светлана Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ

1.1.1. Основные положе вя

1.1.2. Состояние воды в обратных миеллах.

1.1.3. ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА ПА СВОЙСТВА ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫХ СИСТЕМ.

1.1.4. Области применения обратиомицеллярных систем.

1.2. НАПОЧАСТИЦЫ в ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ ПОЛУЧЕНИЕ, СТАБИЛИЗАЦИЯ,

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.2.1. Химический метод получения наночастиц

1.2.2. Радиационнохимический метод получения наночастиц
1.2.2.1. Влияние кислорода на механизм радиолиза компонентов обратиомицеллярных систем.
1.2.3. Стабилизация наночастиц
.2.4. Методы исследования наночастиц
1.3. АДСОРБЦИЯ НАНОЧАСТИЦ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
1.4. НИКЕЛЬ.
1.4.1. Получение наночастиц никеля
.4.2. Механизм радиационнохимического восстановления ионов 1 в ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ.
1.4.3. Оптические свойства растворов, содержащих ионы никеля и его наночастицы
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. РЕАКТИВЫ.
2.2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТ ВОРОВ.
2.2.1. Приготовление водных растворов.
2.2.2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРОВ.
2.3. Дозиметрия.
2.4. ОБЛУЧЕНИЕ
2.5. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ
2.6. ПРОСВЕЧИВАЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ.
2.7. Газовая хроматография
2.8. Электронный парамагнитный резонанс.
2.9. МЕТОД МАЛОУГЛОВОГО РЕНТГЕНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ
2 Обработка экспериментальных данных
21. ОБРАБОТКА СПЕКТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ НА ФОРМУ ЛИНИЙ
по Гауссу и Лоре щу
22. ААЛИЗ О ИГ.ОК ЭКСПЕРИМЕ1ТА
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Облучение обратномицеллярнмх систем в присутствии кислорода воздуха
3.1 Л. Сухие и мокрые обратные мицеллы
3.1.3. Влияние концентрации ионов 1 и степени гидратации.
3.1.4. ВЛИЯНИЕ катиона и аниона водного раствора соли.
3.1.5. Влияние аммиака
3.1.6. Влияние .
3.1.7. Влияние дозы облучвия
3.2. Облучение обратномицеллярных систем в отсутствии кислорода воздуха.
3.2.1. Влияние катиона и аниона водного раствора соли.
3.2.2. Синтез биметаллических частиц шро.
3.2.3. Косвенное определение количества восстановленного никеля в обратномицеллярных системах методом электронного парамагнитного резонанса.
3.3. Исследование обратномицеллярных систем методом малоуглового рентгеновского рассея ия
3.4. ПОСТРАДИАЦИОШ1ЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОБРАТНОМИЦЕЛЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ.
3.5. Адсорбция наночастиц никеля и оксида никеля па кремнеземах
4. ОЬСУЖЛКНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Если обозначить удельную энергию этого взаимодействия на одну молекулу воды как Е вода, находящаяся в данном состоянии, называется связанной Н2ОсаЯз, а энергию водородных связей между молекулами воды как Е0н то оказывается, что Е1 ЕОИ. При малых степенях гидратации все молекулы воды находятся в связанном состоянии. Н2Освяз и с полярными группами ГАВ. Удельная энергия этого взаимодействия Е2 Е Е2 Е0н Вода в данном состоянии называется сорбированной Н2Осорб По мере увеличения толщины слоя 1ЬОсоро энергия межмолекулярного взаимодействия полярных групп ПАВ и молекул воды Е3 снижается и становится сравнимой с энергией теплового движения молекул воды внутри водного пула вода в этом состоянии называется свободной Н2Осиоб. ПАВ, образующей мицеллу. При введении в обратномицеллярный раствор воды, наиболее энергетически выгодным будет состояние, при котором молекулы воды окажутся в пуле мицеллы. Процесс перехода молекул вещества, нерастворимого в основной фазе, внутрь мицелл носит название солюбилизации . Этот процесс имеет две лимитирующих стадии диффузию молекул воды сквозь органическую фазу и диффузию через монослой неполярных групп молекул ПАВ. Ех Е2 Еон Е3 к Т. В результате теплового движения молекулы воды преодолевают этот барьер и оказываются внутри мицелл. Те же самые процессы будут иметь место и в приповерхностном слое у границы раздела фаз водаобратномицеллярный раствор. На границе в результате диффузии образуется монослой Ленгмюра , и при механическом измельчении полярной фазы путем, например, встряхивания или действия ультразвука, фрагменты монослоя, с адсорбированными на них молекулами воды, попадая в неполярную фазу, реструктурируются в обратные мицеллы. При дроблении водной фазы и соответствующем увеличении ее поверхности возрастает энергия Е1 за счет перехода части молекул ПАВ из органической фазы в мицеллы. При этом уменьшается энергия взаимодействия молекул воды между собой Е0н В результате энергия Е1 взаимодействия водаПАВ до образования адсорбционного монослоя оказывается пропорциональной произведению концентраций ПАВ и воды в мицеллах в первой степени, а при большем количестве воды тому же произведению в степени, меньшей единицы. По мере увеличения количества воды в пуле обратной мицеллы все большую роль начинает играть процесс ассоциации ее молекул. Это приводит к росту размеров мицелл крупные везикулы, а затем к образованию капель микроэмульсии, седиментации, расслоению и возникновению двухфазной системы. Таким образом, процесс солюбилизации обратим, и состояние гетерогенной системы опрееляется соотношением энергий Е и Е0ц. Влияние введения электролита на свойства обратномицеллярных
Наличие в водной фазе растворенных веществ, в особенности электролитов, вызывает появление дополнительных эффектов. Диссоциация молекул электролита на ионы приводит к изменению системы водородных связей между молекулами воды, а высокие значения энергий гидратации ионов Енул являются причиной образования устойчивых гидратных оболочек ионов, в составе которых молекулы воды определенным образом упорядочены и ориентированы . Образование мицеллярных систем также зависит от эффекта всаливаниявысаливания. В растворах электролитов эффект высаливания понижает растворимость других веществ, в том числе, ПАВ. Поскольку некоторые ПАВ являются ионогенными, то в том случае, когда электролит и ПАВ имеют общий катион, введение электролита снижает не только растворимость ПАВ, но и степень его диссоциации. В итоге, электролит вытесняет ПАВ из водной фазы. Поэтому обратномицеллярные системы, в мицеллы которых путем солюбилизации введен водный раствор электролита, термодинамически менее устойчивы, чем аналогичные системы, мицеллы которых содержат воду без электролита. Соответственно, чем выше концентрация электролита в водном растворе, тем меньшее его количество может быть солюбилизировано при одних и тех же условиях. Таким образом, на размер обратных мицелл, помимо степени гидратации, оказывает влияние концентрация ионов в полярной фазе. Можно предположить, что в ОМС, содержащей электролит, средний размер водных пулов мицелл будет тем больше, по сравнению с чистой водой, чем выше концентрация электролита И чем больше энергия гидратных оболочек его ИОНОВ Еиуй.