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: 8.9 (голосов 10)

 


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".
больше всего шестигранников
Федчун Виктория Олеговна, 16 апреля 2014 20:05 
Мозайка из детства
Федчун Виктория Олеговна, 16 апреля 2014 20:05 
Мозайка из детства

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

 

Цветочки-лепесточки
Цветочки-лепесточки

В Стокгольме прошла церемония вручения Нобелевских премий
10 декабря в Стокгольмской филармонии прошла церемония вручения Нобелевских премий

Cолнечную батарею из белка и квантовых точек создали в России
Ученые НИЯУ МИФИ создали "солнечную батарею" на основе гибридного материала, состоящего из квантовых точек и светочувствительных белков. Авторы разработки считают, что она имеет большой потенциал для солнечной энергетики и оптической обработки информации. Результаты исследования опубликованы в "Biosensors and Bioelectronics".

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.