Нанокомпозиты как функциональные материалы б. В. Романовский, Е. В. Макшина м
жүктеу/скачать 203,53 Kb. Pdf көрінісі
|
nanocompoziti
|
СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Все способы получения систем, содержащих нано- размерные частицы, можно разделить на две группы: методы диспергирования и методы агрегации. Уже са- ми названия этих двух групп методов указывают на принципиальную противоположность их синтетичес- ких стратегий и тактик. В первом случае необходимо тем или иным способом раздробить крупные частицы материала до наноразмеров, затратив при этом значи- тельное количество энергии на резкое увеличение по- верхности раздела твердое тело–жидкость (или газ). Так, суммарная поверхность всех частиц, содержащих- ся в порошке металлического Ni и имеющих средний размер 0,1 мм, увеличивается в 1000 раз при их диспер- гировании до размера 100 нм, а сам порошок становит- ся пирофорным, то есть воспламеняется при соприкос- новении с воздухом. Во втором способе наночастицы образуются в результате химического превращения со- единения-предшественника (прекурсора) с последую- щей агрегацией молекул или атомов продукта реакции. Например, при восстановлении водных растворов со- лей палладия газообразным Н 2 атомы металлического Pd быстро собираются в крупные кристаллики, кото- рые оседают на дно реакционного сосуда. Здесь главная задача состоит в том, чтобы найти способ, позволяю- щий частицам продукта расти только до наноразмеров. Однако, как нетрудно видеть, у этих двух различных способов получения ультрадисперсных частиц матери- ала есть один общий термодинамический враг – боль- шой избыток поверхностной свободной энергии, кото- рый и является движущей силой самопроизвольного, если не предпринять соответствующих мер, укрупне- ния наночастиц с потерей их уникальных свойств, как это наглядно иллюстрирует рис. 1. Между тем в арсенале химиков имеется эффектив- ный синтетический прием, позволяющий обойти глав- ный недостаток наноразмерных частиц – их ярко вы- раженную склонность к укрупнению своих размеров. Этот прием состоит в так называемой матричной изо- ляции наночастиц в массивных или пористых телах (рис. 2), которая полностью или почти полностью ис- ключает их слипание в большие агрегаты и тем самым весьма эффективно стабилизирует наносистемы. Ниже мы рассмотрим метод стабилизации наночас- тиц, в котором как изолирующие матрицы использу- ются микро- и мезопористые молекулярные сита. Бо- лее подробно о молекулярных ситах, и в частности о цеолитах, можно прочитать в статье А.А. Кубасова, опубликованной ранее в СОЖ [1]. Здесь лишь укажем Уменьшение ∆G поверх жүктеу/скачать 203,53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|