группа изолированные и слабо взаимодействующие нанокластеры: -молекулярные кластеры

10 
стабилизацией
называется присоединение неметаллических ионных групп к 
металлическим атома или ионам. 
Газовые безлигандные кластеры
получают тремя способами: 
1.С помощью сверхзвукового сопла.
2.С помощью газовой агрегации.
3. Испарением с поверхности твердого тела или жидкости. 
Рис. 1.1. Установка для получения наночастиц металлов лазерным испарением атомов с 
поверхности. [1] 
Лазерный луч высокой интенсивности падает на металлический стержень. 
Происходит испарение атомов с поверхности металла, которые затем уносятся 
через сопло. Расширение этого потока в вакуум приводит к его охлаждению и 
образованию кластеров из атомов металла. Эти кластеры ионизируются 
ультрафиолетовым излучением (УФ) и попадают в масс-спектрометр. см. 
рис.1.1. Масс-спектр представляют в виде зависимости количества атомов в 
кластере от отношения массы к заряду, см. рис.1.2. 
Основные устройства для получения кластеров: источники кластеров, масс-
спектрометры, детекторы. 
Рис. 1.2. слева. Показан масс-спектр кластеров свинца полученных третьим способом. 
Кластеры содержат в основном по 7 или 10 атомов свинца.[1] 

11 
Рис. 1.2. справа а) Приведена зависимость энергии ионизации изолированных атомов от 
атомного номера. б) Показана зависимость энергии ионизации наночастиц натрия (атомный 
номер = 11) от количества атомов в кластере. [1] 
Коллоидные кластеры
образуются в растворах в результате химических 
реакций и могут иметь размеры от1нм до100 нм. Гидрофильные кластеры 
могут сорбировать на своей поверхности молекулы окружающей среды, 
поэтому они окружены оболочкой. Примеры: оксиды кремния, оксиды железа, 
и других металлов. Гидрофобные кластеры не абсорбируют на своей 
поверхности молекулы растворителя. 
Реакция, приводящая к возникновению коллоидного 
золя
золота 
4
2
2
2
2
3
2
2
3
HAuCl
H O
Au
HCl
O




Для 
предотвращения 
слипания 
поверхность 
коллоидных 
кластеров 
пассивируют лигандами, или действием 
поверхностно активных веществ
(ПАВ), например, олеиновая кислота. Металлические частицы называются 
пассивированными
, если они покрыты слоем другого вещества. 
К коллоидным наносистемам относятся наноэмульсии и мицелярные 
системы. 
Молекулы ПАВ содержит гидрофобную (водоотталкивающую) часть 
(углеводородные радикалы) и полярную гидрофильную группу. При 
растворении ПАВ в воде происходит структурирование молекул воды вокруг 
неполярных углеводородных радикалов, что приводит к уменьшению энтропии 
системы. Молекулы ПАВ начинают самопроизвольно образовывать ассоциаты, 
которые называются 

жүктеу/скачать 12,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: