Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
| 1.5.2. Поверхностные эффекты
Поверхность твердого тела – это особый мир, отличный от объема тела. Здесь проявляются свойства вещества одновременно в трех фазах – твердой, жидкой и газообразной. Свойства поверхности определяют многие характеристики нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. Площадь поверхности наночастиц Для кубической наночастицы со структурой алмаза с размером ребра 2,83 нм, полное количество атомов 1165 шт, на поверхности 300 шт, процент на атомов на поверхности к полному числу 25,8 %. С ребром 5,65 нм, полное число атомов 8630 шт, на поверхности 1200 шт, процент атомов на поверхности 13,9%. Далее процент уменьшается с ростом ребра. Количество атомов на поверхности кубической частицы со структурой алмаза показано в табл.1.2.[1]. Табл.1.2. n Размер ) n (нм) Полное кол-во атомов V N Кол-во атомов на поверх-ти S N Процент атомов на поверх-ти S V N N 2 1,13 94 48 51,1 76 3 1,70 279 108 38,7 4 2,26 620 192 31,0 6 3,39 1962 432 22,0 10 5,65 8630 1200 13,9 15 8,48 2,84 4 10 2700 9,5 25 14,1 1,29 5 10 7500 5,8 50 28,3 1,02 6 10 3,0 4 10 2,9 100 56,5 8,06 6 10 1,2 5 10 1,5 * ) Приведены значения для ( 0,565 ) GaAS нм . Многие свойства материалов, состоящих из нанометровых зерен, сильно зависят от их удельной поверхности. Удельная поверхность катализатора указывается в единицах квадратных метров деленных на грамм и обозначается буквой A S V , где A - площадь поверхности, - плотность материала. Типичное значение S составляет 2 100 400 / м г для коммерческих катализаторов. При деформации сферы до диска с тем же объемом площадь поверхности увеличивается. Свойства атомов и молекул на поверхности Структурные и электронные свойства атомов и молекул входящие в состав поверхности или адсорбированные на поверхности описываются квантовомеханическим методом молекулярных орбиталей . Молекулярные орбитали получают путем линейных комбинаций (ЛК) атомных орбиталей (АО), так называемый метод ЛКАО-МО. Орбитали – это решения уравнения стационарного Шредингера ˆ H E , где ˆ H - оператор энергии (гамильтониан), E - энергия орбиталей - атомные или молекулярные орбитали. В одноэлектронном приближении орбитали ищутся в виде функций , , , , , , , n l m n l l m r R r Y , где , n l R r - радиальные функции, , , l m Y - сферические функции. Квантовому орбитальному числу 1, 2,3... жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|