Előállítási eljárásai nanorészecskék
Előállítási eljárásai nanorészecskék
Által kifejlesztett egy hatalmas különféle módszerek nanorészecskék előállítására, amely lehetővé teszi nagyon pontos szabályozása részecskék mérete, alakja és szerkezete. Mi nem viselte az olvasó
részletek és leírják az egyes módszerek külön-külön. Mi szorítkozunk leírását az általános elvek, bár el kell ismerni, hogy az összes által kifejlesztett módszer egyedülálló és méltó figyelmet.
Tehát alapján a hatását minden előállítási módszerek oszthatók két fő csoport:
· Air diszperziós módszerekkel, vagy módszerek megszerzésének nanorészecskék marás Hagyományos macrosamples;
· Kondenzációs eljárásokkal, vagy a módszerek „termelés” nanorészecskék egyes atomok.
Az első csoport - ez a megközelítés „fentről lefelé”. A kiindulási test jelenlétében nanorészecskékre. Ez a legegyszerűbb az összes módon lehet létrehozni egy nanorészecske, egyfajta „húsdaráló” szerelvények. A második - a megközelítés „alulról felfelé”, azaz a megszerzése nanorészecskék kombinálásával egyes atomok. Ez az elv azon alapul, kondenzációs jelenség, amely minden tisztában vannak.
Definíció szerint, a kondenzáció (lat condensatio -. Tömörítő megvastagodása) - átmenet az anyag a gáz halmazállapotú egy kondenzált (szilárd vagy folyékony) miatt hűtés. Ha megfelelően lélegezni egy darab üveg, ez zapoteet. Valójában ez azt jelenti, hogy kialakult egy sor apró, a szem számára láthatatlan csepp vizet. Ha a helyiség hőmérséklete alacsonyabb, mint a hőmérséklet, a kilélegzett gőz érintkező, ha a távol-Shem hűtés mikroszkopikus cseppek összegyűjti alkotnak nagyobb cseppeket és kifejezett.
Nagyjából ugyanez történik, amikor a kondenzációs eljárás képezi. Kezdeti macrobody először bepárolják, majd a kapott gőz kondenzálódik, hogy ob_
máció a nanorészecske méretű. Ennek eredményeképpen egy kompakt anyag fordul ultrafinom. Valami hasonló történik a csökkentett ion nanorészecske stretching
tolvajok nem csak gőz és a folyadék.
Az összes előállítási eljárások nanorészecskék igényel egy erős energia áramlását a külső forrásból származó Single mert ezek a módszerek vezet a termelés nanorészecskék vneravnovesnom metastabil állapotban.
Amint az energia áramlás leáll, a rendszer igyekszik visszatérni egyensúlyt. Miért történik ez?
Vegyük például, kondenzációs módszerrel. az egykristály olvadásig melegítjük, és az azt követő párologtatás. Ezután a kapott gőzt leállítjuk. Lehűlés gócokat és nagyságát nanorészecskék. Úgy kezdjük el szervezni, és egyesülni nanoaggregates. Ha egy ilyen rendszer is, majd fokozatosan a határok között nanorészecskék aggregátumok eltűnnek, és átalakítják mikrokristályokban. Ha hosszabb tárolás Mikrokristályok egy pár a legkisebb és hibás is elpárolog, és a nagyobb és kifinomultabb tovább fog növekedni. És így, amíg a rendszer nem újra az eredeti kristály.
Az időintervallum attól a pillanattól kezdve, amikor párosítva már felhalmozott jelentős mennyiségű nanorészecskék, amíg a legtöbb nanorészecskék eléri a mérete körülbelül 100 nm,
A rendszer a nano. Aztán bemegy az egyensúlyt, a megjelenése a nanorészecskék megszűnik. És ha nem hoz létre mesterséges körülmények között való megőrzésére, kiderült
részecskék is bemegy egy szakaszában kompakt anyag.
A biokémiai, fotokémiai szintézisénél nanorészecskék és radiatsionno_himicheskom kondenzáció nem fordul elő a gőz az oldatból különleges feltételek lehetővé teszik-pajzs nanorészecskék ragadjon és a reakció az oldattal.
Amikor dispergatsionnomsposobe. olyan körülmények között, elegendő mennyiségű mechanikai energia, a méret a töredékek, amelybe a egykristály csökken. Míg a beáramló fur-nikai energia nagy, a legtöbb fragmensek nanométer nagyságrendű, és a rendszer visszatér a nano. Amikor a „chopper” megáll noncompensation felületi kötést okoz, hogy nanofragmentov kezd összeállni, és növelni. Mindez addig tart, amíg a rendszer nem lehet újra létrehozni az eredeti kristály.
Ennek megakadályozása érdekében a nem kívánt hatást, néhány stabilizátor be, amely általában egy molekuláris oldat proteinek, polimerek vagy felületaktív anyagok (tenzidek). Egy bizonyos szakaszában aggregáció stabilizátor hatásos: a molekulái ragadt a növekvő nanorészecske minden oldalról, amely megakadályozza a további növekedésre. Összetételének módosításával, és koncentrációja a stabilizátor, akkor lehetséges nanorészecskék bármilyen átmérőjű.
Tehát azt találtuk, hogy a legtöbb nanorendszerekben nyert ipari módszerekkel, instabil, és ha nem teremtik meg a szükséges feltételeket a megőrzésére, törekedni fognak arra, Xia visszatér a kompakt állapotban. De hogyan magyarázza a stabilitása néhány nanorészecskék, például a már ismert számunkra, fullerén és nanocsövek? Végtére is, annak ellenére, hogy a
nometrovye méret, azok kiválóak és vannak „egyedül” nem igyekszik integrálni a saját fajtája.
Mivel a benne rejlő lehetőségeket, fullerén nanocsövek és néhány más nanorészecskék már az úgynevezett „mágikus”, és a szám az őket alkotó atomok - „bűvös szám”. Például, alkálifémek mágikus számok - 8,20 és 40, a nemes fémek - 13, 55, 137 és 255, a szén-klaszterek - 60, 70, 90, stb
Minden atom „mágikus” nanorészecskék szorosan kapcsolódik egymáshoz, ami számukra req-dimuyu stabilitását.
Porított anyagot nanorészecskék nem csak mechanikusan. Az orosz cég „Advanced Powder Technology” jelentkeznek nanorészecskék robbanó fémszálas erős áram impulzus (lásd. 71. ábra).
71. ábra: electroexplosion eljárás nanorészecskék előállítására