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

 

Пушистый дрожж
Пушистый дрожж

VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов»
VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (http://dfmn.imetran.ru/) пройдет в Москве (ИМЕТ РАН) с 19 по 22 ноября 2019 г. В рамках Конференции пройдет Молодежная школа-конференция.

Более 770 площадок пожелали присоединиться к Всероссийскому химическому диктанту с международным участием 18 мая
Более 770 площадок подали заявки на участие во II Всероссийском химическом диктанте, который в этом году пройдет с международным участием 18 мая в 13:00. Мероприятие организовано Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова, Химическим факультетом МГУ и корпорацией «Российский учебник» при поддержке Ассоциации учителей и преподавателей химии.

Найдены превращающие свет в электричество камни
Ученые обнаружили возникновение электрического тока в неорганических системах, что напоминает первые этапы усваивания энергии Солнца бактериями и растениями в процессе фотосинтеза. Открытое явление протекает в различных минералах и почвах. В отличие от обычного фотосинтеза, в данном случае участвуют только неорганические соединения, которые не имеют отношения к деятельности живых форм.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

«Наука открывает огромные просторы для творчества»
Яна Хлюстова, Екатерина Мищенко
Об олимпиадах школьников и начале научного пути в интервью Indicator.Ru рассказала Екатерина Жигилева, студентка второго курса химического факультета МГУ им. Ломоносова.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.