Получение наночастиц Ni-Pt в прямых, CdS в обратных мицеллах и исследование их некоторых физико-химических свойств

• Автор: Ефимова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

1.1. Общая характеристика частиц нанометрового диапазона. Размерные эффекты и способы получения.

1.1.1. Размерные эффекты.

1.1.2. Способы получения наночастиц

1.1.3. Применение наночастиц.

1.2. Термодинамика и кинетика образования прямых мицелл ПАВ фазовая и ассоциативная модели.

1.3. Термодинамика и кинетика образования обратных мицелл ПАВ

1.4. Мицеллярные системы и микроэмульсии.

1.1.4. Строение микроэмульсий и мицеллярных систем.3

1.5. Получение наночастиц в прямых мицеллах и их физикохимические свойства.

1.5. Получение наночастиц в обратных мицеллах и их физикохимические свойства

1.5.1. Влияние различного содержания воды на синтез наночастиц в обратных мицеллах.

1.5.2. Влияние различных факторов на размер наночастиц.
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Характеристика используемых в работе реактивов и других химических веществ.
2.2. Использованные в работе экспериментальные установки и методики работы с ними
2.2.1. Установка для создания мицеллярных систем и методики работы с ней
2.2.2. Определение поверхностного натяжения водных растворов ПАВ.
2.2.3. Исследование размеров, форм и распределения по размерам наночастиц на просвечивающем электронном микроскопе.
2.2.4. Определение содержания и Р1 в наногибридах Р1 методом атомноабсорбционного спектрального анализа.
2.2.5. Определение намагниченности порошка наногибрида Р1 магнитометрическим методом
2.2.6. Математическая обработка результатов измерений.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВОЙСТВЕННЫХ СВОЙСТВ ПРЯМЫХ МИЦЕЛЛ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
3.1. Инкременты метиленовых групп энергии Гиббса растворения нуглеводородов в воде и водных растворах ПАВ.
3.2. Контактное и разделенное водой гидрофобное взаимодействие в мицеллярных растворах ПАВ.
3.3. Дуалистическая модель прямых мицелл
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ СУПЕРПАРАМАГНИТНЫХ НАНОГИБРИДОВ Р1 В ПРЯМЫХ МИЦЕЛЛАХ КАТИОННЫХ ПАВ.
4.1. Синтез наногибрида Р
4.2. Применение дуалистической модели строения прямых мицелл для объяснения процесса синтеза наногибридов Р1.
4.3. Исследование магнитных свойств наногибридов Р1.
ГЛАВА 5. СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ СУЛЬФИДА КАДМИЯ В ОБРАТНЫХ МИЦЕЛЛАХ.
5.1. Различия в структурах дисперсий, создаваемых для синтеза наночастиц СбБ, при разных у.
5.2. Синтез наночастиц сульфида кадмия. Механизм синтеза
5.3. Взаимосвязь диаметра водного пула обратных мицелл с отношением НА0Т у и диаметром наночастиц СбБ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Эта область размеров соответствует предельной степени дисперсности, при которой дисперсная система еще сохраняет одно из главных своих свойств гетерогенность. Специфические свойства наночастиц обусловлены тем, что доля атомов, находящихся на поверхности, сопоставима с общим числом атомов, составляющих частицу. Например, для частиц размером около 1 нм, по форме близких к сферическим, отношение числа поверхностных и внутренних атомов составляет 1. При увеличении диаметра до десятков нанометров 8, а в некоторых случаях и до нескольких микрон влияние этого отношения на свойства вещества еще остается достаточно сильным, хотя доля поверхностных атомов уменьшается. Высокая дисперсность, а, следовательно, и связанная с ней высокоразвитая удельная поверхность 8улКбр, где К безразмерный коэффициент К6 для сфер и кубов, р плотность дисперсной фазы, обусловливает избыточную по сравнению с аналогичными по составу макросистемами поверхностную энергию Гельмгольца ДРоБуд, где оудельная поверхностная энергия Гиббса поверхностное натяжение межфазной границы дисперсная фаза дисперсионная среда. Величина этого избытка ДР8, определяет интенсивность и направление процессов, протекающих в дисперсных системах. Поэтому наносистемы за исключением лиофильных систем 9 с достаточно низким поверхностным натяжением
где р численный коэффициент, 0 , к константа Больцмана, Ттемпература весьма далеки от термодинамического равновесия. Соответственно в них могут протекать самопроизвольные процессы, ведущие к уменьшению поверхностной энергии Р. В настоящее время такие системы всесторонне изучают не только в коллоидной химии, но и в физике, биологии, в науках о материалах. Для анализа наносистем используют такие разделы химии дисперсных систем как термодинамика поверхностных явлений и дисперсных систем, теория капиллярности, теория молекулярнокинетических свойств диффузия, броуновское движение, физикохимия ПАВ, теория устойчивости, физикохимическая механика и гидродинамика, оптика коллоидных систем и др. Однако, необходимо учитывать, что в нанометровой области значительную роль играют размерные масштабные эффекты. Механизмы такой зависимости различны, они определяются конкретным физическим или химическим свойством. Сравнительно крупные частицы дисперсной фазы в целом сходны по своему строению с соответствующей макрофазой твердой, жидкой. В области наносистем частицы могут иметь иную структуру кластеры, фракталы . Это требует принципиально иных методов описания их свойств. Одна из принципиальных проблем физикохимической механики заключается в описании механизма и закономерностей эффекта Ребиндера адсорбционного понижения прочности. Яркая форма этого эффекта хрупкое разрушение металлов в контакте с металлическими расплавами, сильно снижающими поверхностную энергию твердого металла 8. Таковы, например, системы 2п8п, 2x1, Сва, СиВь При переходе частиц от макро к нанометровым масштабам наблюдается изменение эффекта Ребиндера И. Еще один пример размерного эффекта, имеющего большое значение для многих разделов коллоидной химии, это зависимость поверхностного натяжения о от радиуса кривизны г межфазной поверхности. Поверхностное натяжение представляет основной термодинамический параметр коллоидных систем, оно входит в фундаментальные уравнения теории капиллярности и поверхностных явлений. Теоретическое описание зависимости оГг представляет весьма сложную задачу. Для ее решения особенно в нанообласти нужна информация о структуре поверхностного слоя, в том числе о его толщине . Соответствующие экспериментальные методы например, для изучения поверхностных слоев жидкости стали применяться сравнительно недавно . Термодинамический анализ зависимости оДг приводит к следующим выводам. Оо поверхностные натяжения при радиусе кривизны г и для плоской поверхности, толщина поверхностного слоя соответствует расстоянию между поверхностью натяжения и молекулярной поверхностью, на которой автоадсорбция ГА0 и 1 нм. Из уравнения 1. В области малых радиусов кривизны А. Л, 1. К коэффициент пропорциональности, зависящий от температуры и состава фазы. Прямых экспериментальных исследований зависимости оДг сравнительно мало.