химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

ет учитывать отмеченную в разделе 3.1 возможность перехода от менее плотных ОЦК- и ГПУ-структур к более плотной ГЦК-структуре при уменьшении размера частиц. Так, по элек-тронографическим данным [241], при уменьшении диаметра d частиц Gd, Tb, Dy, Ег, Eu, Yb от 8 до 5 нм сохранялись гексагональная плотноупакованная структура и параметры решетки, характерные для массивных металлов; при дальнейшем уменьшении размера частиц наблюдалось заметное сокращение параметров. Однако одновременно с этим менялся вид электроно-грамм, что свидетельствует о структурном превращении — переходе от ГПУ- к ГЦК-структуре, а не об уменьшении параметров ГПУ-решетки. Действительно, в наночастицах редкоземельных металлов рентгеновским методом обнаружен структурный

72

I

переход от ГПУ- к ГЦК-решетке [201, 202]. Таким образом, для достоверного выявления размерного эффекта на параметре решетки наночастиц необходимо учитывать также возможность структурных превращений. Наиболее надежно установить влияние размера наночастиц на параметр решетки можно путем исследования веществ с ГЦК-решеткой, для которых вероятность структурного перехода очень мала.

Одним из методов определения параметров решетки наночастиц является электронная дифракция. Анализ систематических ошибок этого метода показал, что для точного определения периода решетки наночастиц пригодны лишь некоторые дифракционные линии: например, для кубических нанокристаллов рекомендуется использовать линию (220) [242]. Учет уширения этого дифракционного отражения показал, что в частицах Ag диаметром 3,1 нм и частицах Pt диаметром 3,8 нм параметр решетки сокращается на 0,7 и 0,5 % соответственно по сравнению с массивными серебром и платиной [242]. В [194, 243, 244] методом электронографии с использованием картин муара показано, что изменение диаметра частиц А1 от 20 до 6 нм приводит к снижению периода решетки на 1,5 % (рис. 3.6), хотя ранее [245] для частиц А1 диаметром >3 нм этого не отмечено. Уменьшение периода решетки от 0,405 нм для массивного образца А1 до 0,402 нм для наночастицы А1 диаметром 40 нм обнаружено методом нейтронографии [8].

73

Отсутствие размерной зависимости параметра решетки отмечено для частиц Pb и Bi диаметром >5 и >8 нм соответственно [246], для частиц Au диаметром (у—23 нм [247, 248], для кластеров Си диаметром >5 нм [249]. Однако уменьшение размера кластеров меди до 0,7 нм привело к сокращению параметра решетки на 2 % по сравнению с массивным металлом [249]. Что касается золота, то в [250] методом электронной дифракции обнаружили небольшое (около 0,3 %) уменьшение параметра решет] наночастиц Au диаметром 2,5—14 нм. Сжатие параметра решетки примерно на 0,1 % установлено при изучении наночастиц Ag и Au диаметром от 40 до 10 нм (рис. 3.7) [251, 252].

Влияние размера наночастиц на параметр решетки отмечено

не только для металлов, но и для соединений. Уменьшение периода решетки ультрадисперсных нитридов титана, циркония и ни-"

обия в зависимости от размера частиц описано в [49—51, 253].

Порошки нитридов получены плазмохимический методом. В

[253] для ультрадисперсного порошка нитрида титана приведена

зависимость периода решетки а от величины удельной поверхности Slp порошка: а(нм) = 0,42413 - 0,384-10-*%, (при S,POT 4-104

до 1-105 м2/кг). Вместе с тем в установленной в [253] зависимости

периода решетки от дисперсности частиц нитрида титана не учитывается, что порошки разной дисперсности имели различный

состав: чем мельче был порошок, тем меньше было в нем содержание азота. К сожалению, авторы [253] не попытались разде-*

лить влияние состава нитрида титана и размера его частиц на период решетки. Сокращение параметра решетки кубического нитрида циркония, объясняемое уменьшением размера частиц по-^

рошка [50], происходило при одновременном значительном из-*1

менении состава нитрида. Для нитрида ниобия с размером час*

тиц около 40 нм также обнаружено значительное уменьшение;

периода решетки — от 0,4395 нм для массивного образца д<*

0,4382 нм для порошка [51]. !

Получаемые плазмохимический способом ультрадисперсные нитриды содержат, как правило, большое (до 7 ат. %!) количество примесного кислорода. Внедрение его в карбиды и нитри-' ды заметно снижает период их решетки [254]. Период решетки кубических нитридов переходных металлов IV и V групп заметно понижается при уменьшении содержания азота [55, 255]. С учетом этого выводы [49—51] о сокращении периода решетки

74

j

0,542 кубических нитридов при уменьшении размера частиц нельзя считать надежными.

0,541В некоторых случаях наблюдается не сжатие, а увеличение параметра решетки наночастиц [256, 257]. Уменьшение размера частиц Si от 10 до 3 нм сопровождается ростом параметра решетки на 1,1 % [258]. Увеличение периода решетки оксида Се02 при уменьшении размера частиц от 25 до 5 нм (рис. 3.8) обнаружено в [259]; возможно, рост периода решетки оксида церия обусловлен адсорбцией воды, как это наблюдалось для MgO [260].

Таким образом, экспериментальные данные по размерному эффекту п

страница 27
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства" (1.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свит дизайн курсы в москве
керамогранит купить
курсы по 1с упп москва
ручки кнобы италия купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)