Новые композиционные материалы для оптики и радиоэлектроники: наночастицы CdS и Cu/Cu2O в матрице полиэтилена высокого давления

• Автор: Журавлева, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.06, 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПОСТАВЛЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Общие положения о наночастицах

1.2. Методы получения наноразмерных наполнителей.

1.2.1. Физические методы получения.

1.2.2. Химические методы получения.

1.2.3. Стабилизация наночастиц.

1.2.4. Основные методы получения наноразмерных наполнителей и СиО

1.3. Методы исследования наноразмерных частиц

1.3.1. Электронная микроскопия.
1.3.2. Рентгеновский фазовый анализ
1.3.3 Рентгеновское малоугловое рассеяние
1.3.4. Xспектроскопия
1.4. Теоретические основы поглощения света наноструктурами.
1.4.1. Основные механизмы поглощения света полупроводником.
1.4.2. Классификация наноструктур
1.4.3. Условия наблюдения квантовых размерных эффектов.
1.4.4. Оптическое поглощение наноструктур
1.4.5. Оптическое поглощение в нанокомпозитных материалах
1.5. Физикохимические свойства наночастиц и СиО и их аналогов
1.5.1. Влияние размера и концентрации наночастиц на положение края
поглощения и полос люминесценции.
1.5.2. Влияние среды на люминесцентные свойства нанокомпозитов.
1.5.3. Влияние хранения на оптические характеристики нанокомпозита
1.5.4. Влияние температуры на люминесцентные свойства наночастиц.
1.5.5. Влияние активирования на оптические и люминесцентные
характеристики наночастиц.
Выводы к главе 1.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДИКА СИНТЕЗА КОМПОЗИТОВ, СОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦЫ. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ ОБРАЗЦОВ.
2.1 Материалы
2.2 Обоснование выбора материала матрицы.
2.3 Методика синтеза полимерного нанокомпозита.
2.3. Синтез наночастиц сульфида кадмии и медьсодержащих наночасгиц
2.5. Методы исследования синтезированных композитов
Выводы к главе 2.
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА, СОСТАВА, СТРОЕНИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ СИНТЕЗИРОВАННОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА .
3.1. Определение размеров наполнителей.
3.2. Определение состава наполнителей
3.3. Определение структуры наполнителей X
3.4. Определение механических характеристик синтезированных
нанокомпозитных пленок
Выводы к главе 3.
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАЗМЕРОВ НАНОЧАСТИЦ , В МАТРИЦЕ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1. Поглощение наночастиц
4.2. Поглощение наночастиц
4.3. Люминесцентные характеристики образцов, содержащих наночастицы сульфида кадмия в матрице полиэтилена высокого
давления.
Выводы к главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По теме диссертации опубликовано работ, из них 4 работы в журналах, рекомендованных ВАК. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты: № 7-а, 5) и фанта Минвуз РФ № РНП 2. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит 1 страниц, состоит из введения, пяти глав, заключения, а также включает рисунка и список использованной литературы из 5 наименований. ГЛАВА 1. Наноразмерная частица (НРЧ) - это находящийся в некоторой среде объект сферической или сфероидальной формы, состоящий из N - 1* 2*4 атомов, имеющий диаметр 1 - . Наноразмерные частицы принято разделять на два вида: кластеры - частицы упорядоченного строения, имеющие до - атомов металла, их размер 1 - 2 нм, и НРЧ - частицы не упорядоченного строения, состоящие из 2- атомов, с размерами 2 - нм. Основной отличительный признак наночастиц - ограничение по размерам или по числу атомов в частице. Ограничение определяется, прежде всего, соотношением числа поверхностных и внутренних атомов (табл. Таблица 1. Число таких слоев для наночастиц указанных размеров невелико (не более 7-). Свойства НРЧ отличаются как от свойств массивного материала, так и от свойств индивидуального атома или молекулы. Температура плавления высокодисперсных частиц [3] обычно ниже, чем у массивного образца. Высокодисперсные металлы по своим электрическим свойствам подобны полупроводникам. В отличие от обычных полупроводников ширина запрещенной зоны, энергия связи, энергия ферми, ионизационный потенциал в высокодисперсных порошках могут изменяться в зависимости от их дисперсности. К необычным свойствам наночастиц необходимо отнести также их магнитные и каталитические свойства. Наноразмерные частицы с чрезвычайно развитыми межфазными поверхностями обладают избыточной по сравнению с объемными материалами энергией, их называют энергонасыщенными системами (ЭНС). Наночастицы способны эффективно взаимодействовать с любыми химическими соединениями, быстро связываются друг с другом. Движущей силой агломерации наночастиц является стремление минимизировать поверхностную энергию. В идеале при отсутствии помех частицы объединяются с образованием крупных порошков, представляющих разновидность компактного металла. В связи с высокой реакционной способностью таких частиц их сразу после получения необходимо изолировать от взаимодействия с другими веществами и, прежде всего, кислородом воздуха [4]. Это достигается применением разнообразных стабилизаторов. Свойства наночастиц являются коллективными и определяются не отдельно взятой частицей, а ансамблем частиц, распределенных в среде диспергирования. Выбор той или иной технологии синтеза определяется требуемым комплексом физических и химических свойств получаемых наночастиц и целью и задачами дальнейшего использования дисперсного продукта. Различные методы получения НРЧ обсуждены в ряде монографий и обзоров, многие из которых стали классическими [5,6]. Сформировалось два основных подхода получения НРЧ: физический и химический. Основу физических способов получения металлсодержащих наноразмер-ных частиц составляют фазовые превращения первого рода в отсутствии химических реакций. Формирование зародышей новой фазы происходит в результате переохлаждения, превышения предела растворимости. Метод молекулярных пучков (молекулярные пучки малой интенсивности 1~ - частиц/см2*с). Сущность метода состоит в том, что компактный источник, нагретый до высокой температуры в вакууме, испускает атомы или их кластеры, которые конденсируются на подложке [7, 8]. Молекулярные пучки большой интенсивности и с более низкой температурой по сравнению с эфуззионными источниками можно получить с помощью сверхзвукового истечения газа из сопла. Образовавшийся в нагревательной камере относительно плотный горячий пар вещества термостатируется в камере торможения, где поддерживается давление ро и температура То, и выпускается через сопло с отверстием диаметра меньше 1мм в вакуум, образуя расширяющийся пучок частиц с малым углом расхождения.