Размерная зависимость поверхностного натяжения наночастицы, находящейся в собственной матрице в изобарических условиях. 3. ОСНОВА. Нанотехнологии
Скачать 0.91 Mb.
|
2.5. Выводы к главе 2 1. Получено соотношение по размерной зависимости поверхностного натяжения наночастицы сферической формы, находящиеся в матрице макроскопического размера в однокомпонентной системе, при условии постоянства давления в матрице (Pmatr=const); 2. Из анализа размернозависимого уравнения изобары поверхностного натяжения, полученного в работе, следует возможность существования качественно различных зависимостей поверхностного натяжения от размера r в том числе: Монотонное изменение; Прохождение через максимум; Наличие полюса (разрыва на зависимости от r). 3. Монотонное уменьшение поверхностного натяжения при переходе к более малым размерам характерно для твердой наночастицы, находящиеся в жидкости ; 4. Для жидкой нанокапли сферической формы, находящиеся собственном паре, с уменьшением ее размера, имеет место возрастание поверхностного нахождения в области больших размеров частицы , уменьшение в области малых размеров частицы и характеризуется, таким образом, наличием максимума поверхностного натяжения в области средних размеров наночастицы ; 5. Наличие разрыва на границе зависимости поверхностного натяжения от радиуса сферической формы, находящиеся в собственном паре , является следствием больших численных значений температурного коэффициента поверхностного натяжения по модулю, которое является отрицательной величиной. Общие выводы Получено новое дифференциальное уравнения по размерной зависимости поверхностного натяжения наночастицы сферической формы, находящиеся в матрице, при условии постоянства давления в матрице (Pmatr=const), которая является аналогом дифференциального уравнения Гиббса-Толмена-Кёнига-Баффа, в условиях постоянства температуры (T=const). Предельные значения размерного параметра при условии Pmatr=const может отличаться от параметра Толмена по знаку и абсолютному значению . Найдено новое уравнение по размерной зависимости поверхностного натяжения сферической наночастицы, находящиеся в дисперсионной среде при условии (Pmatr=const) в интегральной форме. Показано, что для жидких металлов имеет отрицательный знак и по абсолютной величине превышает значения параметра Толмена. Рассчитана размерная поверхностного натяжения наночастицы на границе с матрицей в безразмерных координатах при разных значениях величины d. Численные расчеты показывают, что с уменьшением размера наночастицы при d>0 поверхностное натяжение монотонно уменьшается и при d<0 возрастает, проходит через максимум и затем уменьшается. Из полученных результатов видно, что для жидких и твердых наночастиц, находящихся в собственном паре, характерна немонотонная зависимость поверхностного натяжения от размера. Для твердой наночастицы, находящейся в собственном расплаве, наиболее вероятно монотонное уменьшение поверхностного натяжения при переходе к более малым размерам наночастицы. Литература 1. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы, методы получения и свойства / А.И. Гусев. – Екатеринбург: ИХТТ УрОРАН, 1988. – 199 c 2. Metal nanoparticles: Synthesis, characterization and applications / Ed. by. D.L. Feldheim, C.A. Foss (Jr). – New York - Basel: Marcel Dekker Inc., 2002. – 352 p. 3. Петров, Ю.И. Кластеры и малые частицы / Ю.И. Петров. – М.: Наука, 1986. – 361 4. Петров, Ю.И. Физика малых частиц / Ю.И. Петров. – М.: Наука, 1982. – 359 c. 5. Непийко, С.А. Физические свойства малых металлических частиц / С.А. Непийко. – Киев: Наукова думка, 1985. – 246 с. 6. Ролдугин, В.И. Квантоворазмерные металлические коллоидные системы / В.И. Ролдугин // Успехи химии. – 2000. – T. 69. – № 10. – C. 899-923 7. Sergeev, G.B. Encapsulation of small metal particles in solid organic matrices: Review Article / G.B. Sergeev, M.A. Petrukhina // Progress in Solid State Chemistry. – 1996. – V. 24. – I. 4. – P. 183-211. 8. Помогайло, А.Д. Полимер - иммобилизированные наноразмерные и кластерные частицы металлов / А.Д. Помогайло // Успехи химии. – 1997. – Т. 66. – № 8. – С. 750-791 9. Хайрутдинов, Р.Ф. Химия полупроводниковых наночастиц / Р.Ф. Хайрутдинов // Успехи химии. – 1998. – Т. 67. – № 2. – С. 125-139. 10. Р. А. Андриевский ОСНОВЫ НАНОСТРУКТУРНОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ // Москва Лаборатория знаний 2017, ст. 6-12 11. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурированные материалы. М.: Издательский центр „Академия“, 2005. 192 c 12. Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика. — М.: Наука, 1982. — 582 с. 13. Ван-дер-Ваальс И.Д., Констамм Ф. Курс термостатики. T.1. — ОНТИ, 1936. — 318 с. 14. Van der Waals I.D. Thermodynamische Theorie der Capil-laritat. — Verh. Kon. Acаd. — Amsterdam, 1893. 15. Guggenheim В.A. Thermodynamics. — Amsterdam: North-Holland Publishing Co., 1967. 16. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. — Л.: Химия, 1967. — 388 с. 17. Rusanov A.I. Phasengleichgewichte und Oberflachener-scheinungen. — Berlin: Academie-Verlag, 1978. — 678 s. 18. Ю. К. Машков, о. В. Малий «Материалы и методы нанотехнологии», Омск Издательство ОмГТУ 2014 19. Ахметов М. А. Введение в нанотехнологии //Образовательный центр «Участие». - 2012. - C. 108. 20. Сергеев Г. Б. Размерные эффекты в нанохимии// Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева), - 2002. - т. XLVI. - №. 5. 21. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии//Физматлит, - 2007. -- C.416. 22. Likharev, K.K. Single Electronics K.K. Likharev, T. Claeson // Sci. Amer. –1992. №6. – P. 50–55. 23. С позиции квантовой механики электрон представлен волной, описываемой соответствующей волновой функцией. Распространение этой волны в наноразмерных твердотельных структурах контролируется эффектами, связанными с квантовым ограничением, интерференцией и возможностью туннелирования через потенциальные барьеры 24. Ч. Пул-мл., Ф. Оуэнс. Нанатехнологии. /Пер. с англ. Под ред. Ю. И. Головина. М.: Техносфера, 2006, 336 с 25. Р.Р. Мулюков. Развитие принципов получения и исследования объемных наноструктурных материалов в ИПСМ РАН. // Российские нанотехнологии, 2007, Т. 2, № 7-8, с.38-53. 26. Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектроники Учебное пособие// Логос. - 2006. -- М. -- C. 496. 27. Шебзухов Заур Азмет-гериевич Размерная зависимость поверхностного натяжения и поверхностной энергии металлических наночастиц на границах жидкость–пар и твѐрдое–жидкость // Нальчик – 2014 ст. 21-24 28. . Tolman, R.C. The effect of droplet size on surface tension / R.C. Tolman // Journal of Chemical Physics. – 1949. – V. 17. – P. 333-337. 29. Русанов, А.И. Термодинамика поверхностных явлений / А.И. Русанов. ЛГУ, 1960. – 179 с. 30. . Русанов, А.И. Зависимость поверхностного натяжения от кривизны поверхности / А.И. Русанов // Сборник трудов XIV Международной конференции по химической термодинамике, НИИ Химии СПбГУ. – 2002. – С. 349-350. 31. Шебзухов, З.А. Межфазное натяжение и параметр Русанова на сильно ис- 187 кривленных поверхностях с различным характером кривизны / З.А. Шебзухов, М.А. Шебзухова, А.А. Шебзухов // Известия РАН. Серия физическая. – 2009. – Т. 73. – № 7. – С. 983-986. 0> |