Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Морфологическое дерево: крупные ветви отвечают разным процессам роста стержней, а мелкие – непрерывно изменяющемуся размеру
Рис. 2. Путь 1
Рис. 3. Путь 2
Рис. 4. Путь 3
Рис. 5. Морфологическое дерево наностержней золота

Золотое дерево эволюции

Ключевые слова:  морфология, наночастицы

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

12 октября 2009

Часто наночастицы описывают как составляющие для наноматериалов, однако все немного сложнее: в отличие от атомов и молекул, свойства этих «строительных блоков» зависят не только от их состава, но и от размера и морфологии. При этом из одинаковых реагентов могут получаться совершенно разные наночастицы, что существенно влияет на их свойства. Оказалось, что рост таких наночастиц можно описывать в рамках нескольких ветвей развития (Рис. 1). Крупные ветви отвечают различным процессам роста, а маленькие – это непрерывно изменяющиеся размеры частиц с морфологией, заданной направлением процесса. Построить пример такого дерева удобно для наностержней золота, поскольку, во-первых, процедура их получения хорошо отработана, а во-вторых, их морфология сильно влияет на оптические свойства, что упрощает идентификацию полученных стержней.

Исходные наностержни были получены по стандартной процедуре при восстановлении HAuCl4 (2.5×10–4 M) аскорбиновой кислотой (5.5×10–4 М) с использованием бромид цетилтриметиламмония (0.1 М) в качестве ПАВ при рН 4. Такой раствор является нестабильным при комнатной температуре, и добавление к нему наностержней инициирует самопроизвольный автокаталитический процесс.

Этот процесс может идти тремя путями: 1. преимущественный рост в одном направлении, приводящий к образованию стержней типа «арахис»; 2. изотропное увеличение стержней с итоговыми прямоугольно-параллелепипедными стержнями и 3. рост вокруг среднего сечения, в результате которого образуются октаэдрические частицы.

  • Путь 1 (Рис. 2). При добавлении затравки к раствору, содержащему только 10% от стандартного количества ПАВ при рН 4, образуются стержни промежуточной формы, размеры которых зависят от количества раствора. Если исходные стержни имели ширину и длину 11.2±1.2 нм и 47.6±5.9 нм, то итоговые – ширина 47.6±5.9 нм (в центре), 54.7±4.1 нм (на краях) и длина 114.1±9.7 нм.
  • Путь 2 (Рис. 3). При добавлении затравки к 0.1 М раствору ПАВ при рН 4 наблюдается изотропный рост. Если исходные стержни имели ширину и длину 14.9±1.7 нм и 55.2±1.7 нм, то итоговые – 66.8±4.7 нм и 124.7±5.8 нм. Отношение длины к ширине при этом уменьшилось от 3.8 до 2.0.
  • Путь 3 (Рис. 4). При добавлении затравки к 0.05 М раствору ПАВ при рН 1, установленному с помощью неорганических кислот (HCl или HNO3), наблюдается рост вокруг середины стержня с образованием октаэдров.

На основании этих данных было построено эволюционное дерево (Рис. 5). Направление процесса главным образом зависит от 1. концентрации ПАВ и 2. рН среды. ПАВ стабилизирует {001}плоскости золота, а рН влияет на скорость восстановления золота и силу связи ПАВ и золота. В рамках же одной ветви морфологии маленьких веточек изменяются непрерывно при варьировании 1. времени реакции и 2. количества раствора для роста частиц.


Источник: ACSNano



Комментарии
Очень интересная и детально-методическая работа
Палии Наталия Алексеевна, 14 октября 2009 18:56 
И красивое представление результатов

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

 

Золотые листья
Золотые листья

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.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

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.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.