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

О правильной ориентации

Ключевые слова:  диоксид церия

Автор(ы):  Иванов Владимир Константинович, Полежаева Ольга Сергеевна

02 марта 2009

Взаимное ориентирование наночастиц диоксида церия в цепочечные структуры

 

 

Средний балл: 8.5 (голосов 6)

 


Комментарии
Очень здорово!
А можно поподробнее? Это - продолжение предыдущих серий? Какой ПАВ?
Александр,
а это как раз упомянутый мною в разговоре золь без ПАВ вообще. Данный экземпляр сфотографирован ПОСЛЕ гидротермальной обработки при 150оС. Концентрация - сантимолярная. Жаль, монодисперсности в этот раз не добились. И именно нечто подобное я Вам намереваюсь передать при первой оказии.
Без ПАВ? Это - супер^2!
И много вопросов. Что тогда препятствует сращиванию (и образованию стержней), из-за чего отталкивание (что там с ионным составом раствора)? А если снизить kT (охладить)? Почему линейная структура (не происходит ориентированной агрегации и по другим граням)?
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 01:27 
Классные пластиночки!
А у меня вот намного проще вопрос: у нас есть куча таких/похожих картинок с частицами диоксида кремния (аморфным донельзя) круглыми как колобочки и упорядоченными в рядочки (или даже кружочки ). Тоже ориентированное присоединение??
ВВ, а киньте сюда или на ящик картинку, яснее будет . Кроме того, мне сложно судить о том, что является причиной уопрядочения, не зная, как получены частицы . Хочу лишь напомнить, что помимо дальнего есть и ближний порядок, и он для стекол очень характерен. Так что все может быть
АБ,
спасибо на добром слове . По поверхности сидят нитрат-ионы, их мало, но они и обеспечивают отталкивание. Проводимость растворов не мерял, можно попробовать и сравнить и проводимостью исходного раствора соли. Температуру не снижал, концентрацию золей выпариванием тоже пока тоже не повышал (хочется на роторном испарителе, а его под рукой нет. А вот вопрос о причинах линейности самый сложный - именно это я пока никак не могу объяснить. Из общих соображений - работает не термодинамика, а кинетика...
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 08:34 
Владимир Константинович,
Да зачем картинки (в смысле проблем кинуть-то нет, а размещать то уж чего).
Просто речь шла о том, что при высушивании на субстратах более чем часто частицы упорядочиваются капиллярными силами, поэтому и возникают кружочки и линии (по сути части больших кружочков). Могут быть и зигзаги, если субстрат неровный и фронт растворителя при усушке неоднородный.
Владимир Владимирович,
естественно, первая мысль о природе образования таких линеек и у меня была (и до сих пор остается). Только дело в том, что не все ею объясняется здесь. В частности, по DLS, золь состоит из частиц, гидродинамический диаметр которых никак не соответствует размерам отдельных кристаллитов, зато хорошо совпадает с размерами линеек. Иными словами, уже в растворе частицы агрегированы. Конечно, можно представить, что в растворе агрегаты были любой формы, а на подложке выстроились в линии, но это как-то малоправдоподобно. Есть и другие нюансы примерно такого же сорта.
fozgen, 03 марта 2009 11:35 
[I] В частности, по DLS, золь состоит из частиц, гидродинамический диаметр
которых никак не соответствует размерам отдельных кристаллитов, зато хорошо
совпадает с размерами линеек.[/I]

А как Вы гидродинамический радиус линеек рассчитывали?
"Symmetry-Driven Spontaneous Self-Assembly of Nanoscale Ceria Building
Blocks to Fractal Superoctahedra",
Cryst. Growth Des., Article ASAP, DOI: 10.1021/cg801358z,

Abstract: A combination of long-term aging studies and molecular dynamics
(MD) simulations has been successfully used to explain the time-dependent
hierarchical assembly of ceria nanoparticles (CNPs). When the CNPs were
aged in as-synthesized condition at room temperature in water, it was
observed that the individual 3−5 nm CNPs result in octahedral
superstructures through a fractal assembly. This hierarchical fractal self-
assembly was observed despite the absence of any surfactant, at room
temperature, and under atmospheric pressure. High resolution transmission
electron microscopy (HRTEM) and fast Fourier transform (FFT) analysis have
been used to explore the assembly of the individual nanoparticles into
fractal superoctahedra. Both experimental work and theoretical analysis
showed that the initial octahedral and truncated octahedral seeds
symmetrically assemble and result in the superoctahedra with intermediate
transformation steps.
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 13:21 
Владимир Константинович,
Очень интересно было бы узнать пор ньюансы, и особенно про подробности DLS. Из всего моего наблюдательного опыта (хотя и с частицами более 15 нм), если действительно агрегируют в растворе - не будет видно "просвета". И потом если бочком, то насколько это должно быть менее энергетически выгодно по сравнению с агрегацией вдоль оси перпендикулярной плоскостям пластинок. Самое простое, что приходит на ум - попробовать наносить более концентрированные растворы при приготовлении образцов для ПЭМ.
Дмитрий,
а не могли бы Вы мне эту статью на почту скинуть, у меня сейчас нет доступа...
2 fozgen:
Никак не рассчитывал; речь идет лишь о значительном несоответствии данных DLS и ТЕМ, которое свидетельствует об агрегированности частиц в золе еще до нанесения на подложки для микроскопии. В принципе, сырые данные DLS можно было бы обработать с применением соответствующей модели, но пока вроде ни к чему...
fozgen, 03 марта 2009 16:52 
Понятно. Меня просто удивило сопоставление с размерами "линейки". :)
Сомневаюсь, что есть адекватная модель по определению формы агрегатов лишь
по данным DLS. С дополнительным использование VV/VH эксперимента еще можно
что-то фантазировать, и то очень грубо.
Владимир Владимирович,
для данного образца максимум распределения по DLS в районе 50 нм. Размер по ПЭМ - не более 8-10 нм. Выод прост - частицы агрегированы уже в золе. Ни о каких просветах по DLS речь и не шла вроде бы. Замечание касательно выгодности присоединения "сбоку" и "сверху" очень верное, с ним согласен; вместе с тем, разночтение между DLS и TEM остается
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 17:00 
Владимир Константинович,
Да просвет ПЭМа, конечно. Потому как если агрегация бочком через лиганды, то жесткости у линейных агрегатов будет никакой. К тому же и длинных лигандов если нету, то спаиваться должны частицы. Обычно, чем меньше стабилизация, тем значительнее агрегация. По описанию, очень похоже поведение Ваших частиц на диоксид титана, а там знаний откуда черпать много
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 17:04 
Сомневаюсь, что есть адекватная модель по определению формы агрегатов лишь по данным DLS.
Моделей-то море! Хороший признак анизотропных объектов (как, например, жесткоцепные полимеры) - два пика, но у Владимира Константиновича агрегация, судя по всему, очень динамическая
ОК, пусть цепи только на подложке - что тогда в растворе?
fozgen, 03 марта 2009 18:04 
Два пика (и большинство моделей) наблюдается для длинноцепочных агрегатов,
то есть не этот случай.
В данном случае быстрее всего обычные динамичные кластеры с варьируемой
формой, близкой к сферической.
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 18:07 
ОК, пусть цепи только на подложке - что тогда в растворе?
А вот на этот хороший вопрос и должны ответить тщательные DLS исследования (варьирование концентраций, ионной силы, лигандов/адсорбирующих ионов), а не праздные размышления нанолюбителей
Владимир Владимирович, 03 марта 2009 18:09 
В данном случае... обычные динамичные кластеры с варьируемой формой, близкой к сферической.
Согласен! (Но моделей-то все равно море )
fozgen, 03 марта 2009 18:15 
Согласен! (Но моделей-то все равно море)

Если на "симулянтов" смотреть, то да, согласен. :)
Концентрации золей, естественно, варьировали. Менять лиганды и адсорбируемые ионы нет ни возможности, ни желания.
fozgen, 03 марта 2009 18:34 
[I] Концентрации золей, естественно, варьировали. Менять лиганды и
адсорбируемые ионы нет ни возможности, ни желания.[/I]
А не пробовали по самому разбавленому вдарить ультразвуком?
Нет, не пробовали; дело в том, что это нестехиометричный оксид, и ультразвук может изменить состав частиц. Собираемся это проделать, но не для DLS, а именно с точки зрения изменения состава с регистрацией изменений по сдвигу краю полосы поглощения UV-vis. Если не золь не осядет, конечно
Кстати, ультразвук вроде бы не должен разбивать мелкие агрегаты (размером меньше кавитационного пузырька); по крайней мере, в своем обзоре по сонохимии мы именно так писали
Форма наночастичек неправильная и их очень мало. Нет возможности выбора, самосборка хаотична!Да,название очень точно отражает действительность -"Взаимное ориентирование наночастиц".
Наглядно
Kalguzhinova Madina Mailybaevna, 27 января 2011 09:41 
Хотелось узнать пор ньюансы, а особенно про подробности DLS. Из всего моего наблюдательного опыта (хотя и с частицами более 15 нм), если действительно агрегируют в растворе - не будет видно "просвета".

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Природные фотонные кристаллы на крыльях Пяденицы
Природные фотонные кристаллы на крыльях Пяденицы

Менделеев - 2012
С 3 по 6 апреля на базе Химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета пройдёт VI Всероссийская конференция по химии молодых учёных, аспирантов и студентов «Менделеев-2012». Срок регистрации - 12 февраля.

Пресс-конференция «Об итогах четвертого премиального цикла по присуждению премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых за 2011г.».
Названы имена лауреатов премий Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных 2011 года на пресс-конференции, которая состоялась 6 февраля 2012 г в Президиуме РАН.

8 февраля - День Российской Науки
8 февраля - День российской науки, российские ученые принимают поздравления от коллег и высших лиц государства

Химия и жизнь: Квазикристаллы и квазиобразование
Захар Гельман
Интервью с автором открытия квазикристаллов, Лауреатом Нобелевской премии по химии 2011 г. Д. Шехтманом. Даниэль Шехтман рассказывает о том, как трудно ему было убедить коллег в существовании квазикристаллов. Например, выдающийся химик-кристаллограф Лайнус Полинг (с которым Шехтман был хорошо знаком и которому пытался объяснить свое открытие в личных беседах) так и не поверил в их реальность. Значительная часть интервью посвящена проблемам школьного образования. Шехтман считает, что нынешний уровень среднего образования в области естественных наук недостаточен во всем мире: «Нынешнее поколение не может ограничивать себя просто грамотностью. Пусть даже компьютерной».

Так ли запрещены запрещенные переходы?
Уточникова Валентина Владимировна
Очень часто на конференциях даже самого высокого уровня приходится слышать, как участники, будто заученное заклинание, произносят одни и те же слова, будучи совершенно не в состоянии объяснить значение произносимых слов. Одним из таких заклинаний является «снятие запрета в комплексах тяжелых металлов из-за спин-орбитального взаимодействия». Какого запрета? Насколько тяжелых металлов? И что же такое – это волшебное спин-орбитальное взаимодействие? Давайте разберемся.

Создание собственной палитры в программе обработки изображений микроскопии «Фемтоскан»
Анастасия Большакова
В статье продемонстрировано, каким образом можно создавать собственные палитры в программе обработки изображений микроскопии "Фемтоскан", а также показано, в каких случаях какие палитры предпочтительнее выбирать.

Нанометр - 65
ФНМ МГУ

Проектная деятельность с точки зрения учителя

Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.

Проекты или прожекты?

Проектная деятельность школьников становится все более популярной, фактически превращается в "обязаловку" для школ и их воспитанников. При этом, что это такое и как с этим быть, знают не очень многие. Этот небольшой опрос ставит себе целью оценить, как сейчас понимаются вопросы проектной деятельности всеми потенциальными участниками этого непростого процесса.

Жизнь и смерть российских научных журналов

Непопулярный опрос о давно наболевшей проблеме... а также небольшое обсуждение, к чему это все может привести и как с проблемой бороться... если еще можно бороться. Как всегда, обещаем, что если что - то интересное выйдет, попробуем использовать стагнирующий "Нанометр" для борьбы за светлое будущее, конечно же, и с Вашей помощью тоже...



 
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.