Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Нанохимия: Нанохимия: Состав, объем… главное – поверхность!

Монодисперсные полимерные микросферы (А.С.Синицкий)

Материалы, состоящие из коллоидных наночастиц металлов, окруженных оболочкой синтетического гидрогеля, привлекают в последнее время большое внимание благодаря возможности их применения во множестве областей, таких как катализ, электроника, оптика, медицина и диагностика. Наиболее необычными и интересными являются материалы, способные изменять свои свойства при изменении внешних условий.
Примером такого материала могут служить наночастицы, состоящие из металлического золотого ядра, окруженного оболочкой сшитого полистирола, которая в свою очередь покрыта слоем сшитого поли-N-изопропилакриламида. Наночастицы золота можно получить восстановлением HAuCl4 аскорбиновой кислотой в присутствии 0.015М CTAB (цетилтриметиламмоний бромид) и зародышей золота размером 15 нм (предварительно полученных восстановлением цитратом). Полученные частицы золота имели средний диаметр 67 нм.
Для покрытия частиц слоем полистирола 150 мл взвеси наночастиц центрифугировали и полученный осадок редиспергировали в 150 мл воды. К суспензии, нагретой до 30 °С, при перемешивании добавили 10 мкл стирола и 5 мкл дивинилбензола. Затем температуру повысили до 70 °С и инициировали полимеризацию добавлением водного раствора дигидрохлорида 2,2'-азобис(2-метилпропионамина). Полимеризацию продолжали в течение 2 ч. Полученный бесцветный продукт очистили центрифугированием и диспергировали в 15 мл воды.
С какой целью в реакционную смесь был введен бромид цетилтриметиламмония (2 балла)?
Почему при полимеризации стирола не мог быть использован обычный инициатор 2,2'-азобисизобутиронитрил? (1 балл)
Образованием трехмерной сетки полимера считается момент, когда появляется первая макромолекула, проходящая без разрывов основной цепи через весь образец. Как изменяется критическая конверсия мономера (конверсия, при которой образуется сшитый полимер) при увеличении эффективности инициирования полимеризации. Ответ аргументируйте. (3 балла)
Оцените верхний и нижний предел размеров полученных наночастиц сшитого полистирола. (1 балл)
Суспензию наночастиц, покрытых полистиролом, вакуумировали в течение 2 минут, после чего добавили 0.1698 г N-изопропилакриламида и 0.0234 г N,N'-метиленбисакриламида. Полимеризацию инициировали добавлением водного раствора хлорида 2,2'-азобис(2-метилпропионаммония). Реакцию продолжали в течение 3 часов при температуре 70 °С. Полученные частицы отделяли и очищали центрифугированием.
Зная, что поли-N-изопропилакриламид обладает нижней критической температурой растворения (Θ=34°С), опишите визуальные изменения в системе, происходящие при его полимеризации в данных условиях (2 балла). Какие свойства приобретают композитные наночастицы благодаря слою поли-N-изопропилакриламида? (2 балла)
Почему важно дегазировать смесь перед началом полимеризации? Запишите примеры побочных реакций, происходящих в системе в присутствии кислорода? (2 балла)
Кратко обоснуйте, почему при полимеризации N-изопропилакриламида сохраняются отдельные наночастицы, а не образуется монолитный образец геля с включенными наночастицами золота, покрытыми полистиролом (1 балл). Как необходимо изменить условия синтеза, чтобы получить такой монолитный образец? (1 балл)
Считая, что конверсия всех мономеров за указанное в условии время близка в 100%, рассчитайте среднюю длину цепей поли-N-изопропилакриламида между двумя точками ветвления. (1 балл)
Добавив к взвеси полученных наногелей водный раствор CTAB (0.15 М), HAuCl4 (0.125 мМ) и 0.25 мМ аскорбиновой кислоты, добились увеличения размеров наночастиц золота до диаметра 90 нм.
Запишите уравнения реакций, протекающих при образовании золотых наночастиц под действием аскорбиновой кислоты. (2 балла)

 

Прикрепленные файлы:
ch9.doc (36.50 Кб.)

 



Трава у дома
Трава у дома

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.