Исследование фотохимических свойств и процессов стабилизации AgHal нанокристаллов в обратных мицеллах

• Автор: Спирин, Максим Геннадьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 117 с. : ил

Оглавление.
Оглавление.

Глава 1. Введение

Глава 2. Литературный обзор

2.1. Размерные эффекты в НК

2.2. Структура и свойства мицеллярных растворов

2.3. Химические реакции в мицеллярных растворах

2.4. Синтез НК и их свойства

2.5. Стабилизация наночастиц

2.6. Образование кластеров как промежуточных продуктов при синтезе ультрамалых металлических частиц серебра

2.7. Восстановление НК . Получение наночастиц серебра

Глава 3. Экспериментальные методы
3.1. Реактивы
3.2. Приготовление образцов
3.3. Методы исследования образцов
Глава 4. Получение и стабилизация НК
4.1. НК i в обратных мицеллах
4.2. Дополнительная стабилизация НК i тиолами в обратных мицеллах
Глава 5. Образование продуктов окисления фенидона при фотоинициированном восстановлении НК в обратных мицеллах
5.1. Образование семихинона фенидона.
Окислительное разрушение каталитических
Оглавление.
серебряных центров
5.2. Образование 1фенилЗгидроксипиразола в водных пулах обратных мицелл
Глава 6. Фотоинициированное химическое восстановление НК АНа1 в обратных мицеллах
6.1. Получение металлического серебра в обратных мицеллах
6.2. Фотохимический размерный эффект в НК Основные результаты и выводы работы
Литература


Для Сс, одного из наиболее изученных полупроводниковых материалов, гипсохромный сдвиг экситонной полосы поглощения наблюдается начиная с размеров 56 нм 1. Малый размер НК сильно влияет на их химическую активность. Этому способствуют развитая межфазная поверхность, избыточная энергия поверхностных атомов, пониженные значения энергий активации различных реакций 9. Так, например, данные работы показывают, что скорость реакции может убывать с увеличением размера частицы по экспоненциальному закону. Необычные физикохимические свойства наночастиц обусловлены тем, что 1 1 размер наночастиц сопоставим с боровским радиусом экситонов в полупроводнике, это обстоятельство определяет оптические, люминесцентные и окислительновосстановительные свойства наночастиц 2 доля атомов, находящихся на поверхности наночастиц, составляет значительную часть от общего их числа для Ж СБ размером 5 нм около атомов расположено на поверхности, а для сферических частиц размером около 1 нм доля поверхностных атомов возрастает уже до И 3 собственный размер НК сопоставим с размерами молекул, это обстоятельство определяет специфику кинетики химических процессов . Глава 2. Литературный обзор. Следует отметить, что наиболее ярко квантовые размерные эффекты проявляются у кластеров системы конечного числа связанных атомов или молекул, построенной по правилу магических чисел. Это объясняется тем, что параметры ультрадисперсных частиц являются монотонными функциями числа атомов, в то время как параметры кластеров имеют экстремумы при определенных числах атомов в них, иными словами магические числа отвечают замкнутым структурам кластеров. Такие кластеры будут иметь более высокие значения энергии связи атомов, потенциала ионизации, энергии сродства к электрону и т. Изначально считалось, что НК имеют сферическую или эллипсоидную форму. Однако последующие исследования показали, что НК, такие как СбБе, могут обладать формой, аналогичной макрокристаллам . НК РЫ2 имеют дискообразную форму с дискретными размерами диска. Предполагается, что для такого полупроводника наименьшей устойчивой частицей является минимальный НК, способный сохранять гексагональную структуру и состоящий из двух слоев иода по 7 атомов и двух слоев свинца . Все устойчивые наночастицы образуются путем добавления к этому НК дополнительных слоев РЬ и I. Структура и свойства мицеллярных растворов. ОМ, часто используемые для получения наночастиц особо малого размера, образуются при смешении двух жидкостей с ограниченной взаимной растворимостью в присутствии ПАВ . В большинстве случаев одной из смешиваемых жидкостей является вода, а другой гидрофобный органический растворитель масло. Глава 2. Литературный обзор. Если дисперсной фазой является масло, то такая микроэмульсия называется прямой масловводе, если вода, то обратной водавмасле. Для формирования мицеллярных растворов используются специальные, так называемые мицеллообразующие ПАВ. Главной характеристикой таких веществ является их дифильность , , т. Образовывать мицеллы способны только те ПАВ, которые имеют оптимальные соотношения между двумя этими частями, что определяется гидрофильнолипофильным балансом ГЛБ , . ГЛБ соответствуют гидрофильным ПАВ стабилизаторам прямых микроэмульсий, малые значения характерны для олеофильных ПАВ стабилизаторов обратных микроэмульсий. Дифильностью молекул ПАВ обусловливается тенденция последних собираться на границе раздела фаз, погружая гидрофильную часть в воду и изолируя от контакта с водой углеводородный хвост. Подобная тенденция объясняет их способность как бы смачивать поверхность гидрофобных веществ. Для стабилизации обратных микроэмульсий широкое применение находят анионоактивные ПАВ, такие как, например, бис2этилгексилсульфосукцинат натрия АОТ, бис2этилгексилфосфат натрия ЫаОЕНР, додецилсульфат натрия БОБ. Молекулы АОТ и ЭЕНР , состоят из двух гидрофобных хвостов и одной гидрофильной головки, что способствует эффективному образованию ОМ без дополнительного соПАВ. Используя эти вещества, можно получить стабильные системы, содержащие мицеллы диаметром от 1 до нескольких десятков нанометров .