Доклад наночастицы цинка. Наночастицы цинка. Наночастицы цинка
 Скачать 60.5 Kb.
|
Наночастицы цинка:Слайд 1: Введение: В последнее время внимание исследователей привлекают мультифункциональные наночастицы, которые могут объединять в себе различные свойства, например, магнитные и полупроводниковые. Это способствует значительному расширению областей применения таких материалов. Наночастицы оксида цинка также обладают рядом уникальных свойств (в том числе и бактерицидных ), среди которых особый интерес вызывает способность поглощать широкий спектр электромагнитного излучения , включая ультрафиолетовое, инфракрасное, микроволновое и радиочастотное. Слайд 2: Наноразмерный оксид цинка, ZnO, представляет собой форму оксида цинка, в которой данное вещество находится в виде отдельных частиц размером всего 20 нанометров в диаметре. Эти прозрачные частицы, способные эффективно отфильтровывать ультрафиолет A и ультрафиолет B и покрываемые слоем инертного оксида кремния или алюминия, обычно собираются в группы размером от 200 до 500 нанометров в диаметре.(Рис.1) Для сравнения, средний диаметр эритроцита человека составляет 100 нанометров. Слайд 3: Наночастицы оксида цинка также обладают рядом уникальных свойств (в том числе и бактерицидных), среди которых особый интерес вызывает способность поглощать широкий спектр электромагнитного излучения, включая ультрафиолетовое, инфракрасное, микроволновое и радиочастотное. Такие частицы могут служить, например, для защиты против УФ-лучей, придавая новые функции стеклам, пластмассам, краскам, синтетическим волокнам и т.д. Эти частицы также можно использовать для приготовления солнцезащитных кремов, мазей и других препаратов, так как они безопасны для человека и не раздражают кожу (рис. 2). Способность наночастиц оксида цинка к рассеянию электромагнитных волн может использоваться в тканях одежды для придания ей свойств невидимости в инфракрасном диапазоне за счет поглощения излучаемого человеческим телом тепла. Это позволяет изготавливать камуфляжи, невидимые в широком диапазоне частот - от радио до ультрафиолета. Такая одежда просто незаменима в военных или антитеррористических операциях, поскольку позволяет вплотную подойти к противнику без риска быть замеченным приборами ночного видения. Слайд 4: Известен ряд методов получения высокодисперсного оксида цинка, включая пиролиз аэрозолей, газофазное осаждение и т.д., но наиболее распространенным методом является химическое осаждение. Данный метод основан на синтезе из водных или неводных систем высокодисперсных осадков солей, гидроксида или непосредственно оксида цинка и обеспечивает возможность получения дисперсных форм ZnO с контролируемым размером. Широко применим метод осаждения нанодисперсного оксида цинка из спиртовых растворов. Этот простой и относительно дешевый метод позволяет получить наночастицы в уском диапазоне размеров. Синтез нч оксида цинка размером меньше 10 нм был произведен из спиртовых (метанол, этанол и 2-метоксиэтанол) растворов ацетата цинка, нагреванием до 363 К без применения щелочи в качестве осадителя. Очевидно, что спирты, используемые в качестве растворителя, оказывают существенное влияние на формирование и рост твердой фазы. Слайд 5: В настоящее время были представлены методы синтеза НЧ ZnO в спиртовых растворах (неводных системах) размерами от 2 до 8 нм. Наиболее часто используемыми реагентами являются гидроксид лития и ацетат цинка. Синтез оксида цинка в спиртовых или водных растворах в присутствии ПАВ предоставляет возможность получения НЧ ZnO контролируемой формы и размера. НЧ оксида цинка сферической формы диаметром 1500 ± 300 нм (рис. 4а) были получены при использовании нитрата цинка и триэтаноламина (ТЭА). Так же был получен образец диаметром 200±30 нм (рис. 4б), при этом вместо воды использовали раствор додецилсульфата натрия (ДСН) в качестве ПАВ. Слайд 6: Для синтеза сферических НЧ ZnO берут смесь Zn(NO3)2·6H2O (массой 600 мг), олеиламина (20 мл), олеиновой кислоты (2 мл) и дифенилового эфира (2 мл) и выдерживают при 200°C в течение 1 ч. Полученные образцы ZnO состоят из неагрегированных, хорошо отделенных друг от друга частиц размером 2-10 нм. В качестве реакционной среды были выбраны метанол, этанол, изопропанол и изобутанол. Былы отмечено, что форма, размер и наличие фотолюминесцентных свойств полученных НЧ оксида цинка зависят от природы реакционной среды. (Рис 5.) Введение к слайдам 7-10: Стоит отметить, что величина и форма НЧ оксидов цинка зависит от разных факторов, таких как: величина рН, молярного отношения Zn2+ / OH- , концентрации Zn2+ и температура. Слайд 7: Для получения НЧ оксида цинка могут использоваться щелочные растворы таких слабых оснований, как NH3 .H2O, NH4HCO3. НЧ ZnO были получены методом осаждения раствора нитрата цинка аммиаком. Слайд 8: Было обнаружено, что при изменении молярного отношения Zn2+/OH-, образовывались различные формы оксида цинка. Такая же ситуация наблюдалась при замене гидроксида натрия на гидроксид лития и додецилсульфата натрия на бензолсульфонат натрия в качестве ПАВ. Слайд 9: Было установлено, что при увеличении концентрации диаметр увеличивался от 90 до 1500 нм. При низкой концентрации (0,001М - 0,050 М) частицы стержнеобразной формы имели диаметр от 78 до 100 нм, а при увеличении концентрации (0,05 M - 0,15 M) диаметр увеличивался от 90 нм до 1,5 мкм. Слайд 10: Температура также существенно влияет на размер и форму наностержней ZnO. Установлено, что чем больше температура, тем меньше времени необходимо для достижения максимальной длины наностержней ZnO.  |