Хранение и транспортировка наночастиц

Высокая поверхностная энергия наночастиц способствует их активному взаимодействию с окружающей средой, из-за этого их сложно хранить и доставлять потребителю. Инертную окружающую среду создать достаточно сложно. Уже на стадии охлаждения нанопорошок может сорбировать изокружающей среды воду, которая будет способствовать диффузионному массопереносу, росту частиц и образованию прочных агрегатов. Желательно проводить термообработку в печи с контролируемой газовой атмосферой, исключать контакт порошка с активной окружающей средой. По крайней мере, нанопорошок надо сразу из печи горячим ставить в эксикатор. Для хранения и транспортировки необходимы специальные контейнеры, содержащие инертную для данного нанопорошка окружающую среду (газообразную,жидкую или твердую). Наиболее перспективными представляются высокочистые инертные газы, хотя в некоторых случаях их можно заменять сухим азотом.

Нанопорошок можно поместить в среду (органическую жидкость, полимер и др.), которая будет предохранять наночастицы от взаимодействия с окружающей средой, роста и агрегации. Кроме этого, полимер не должен менять свойства наночастиц в нежелательном направлении, а при необходимости должен удаляться и освобождать наночастицы с сохранением требуемых свойств и размеров.

Желательно работать с нанопорошками в сухом боксе (перчаточной камере) с инертной к данным наночастицам газовой средой, предпочтительно с инертным газом (азот или аргон). Особенно следует опасаться попадания в них паров воды. Вода является достаточно сильным окислителем, универсальным растворителем и обладает высоким поверхностным натяжением.

Заключение.

В данной курсовой работе рассмотрено несколько способов получения наночастиц: золь-гель метод, метод гетерофазного синтеза, криохимическпий и электрохимический методы, и в частности методы осаждения в жидких средах. Первыми методами получения, и как следствие наиболее изученными и распространёнными, являются способы, основанные на осаждении частиц в жидкой фазе. Частицы могут получаться различного размера и состава, в зависимости от условий и времени проведения процессов. Для приведённых в работе методов основными проблемами получения наночастиц являются:

-предотвращение образования прочных агрегатов;

-неравновесность процессов;

-исключение захвата наночастицами компонентов растворителя и побочных соединений.

Но важно не только получить частицы, но и суметь отделить от жидкой фазы, сохранить, т.е. оградить от контакта с окружающей, или другой средой с которой наночастица может взаимодействовать. Для достижения этой цели чаще всего используются полимеры и инертные газы.

Есть все основания полагать, что интерес к наноразмерным частицам будет сохраняться еще длительное время и это вызвано тем, что они занимают промежуточное положение между атомно-молекулярным и конденсированным состояниями вещества. Из этого факта и вытекают их необычные свойства. Проведенный анализ опубликованных в последнее время работ по синтезу наночастиц показывает актуальность и огромную практическую значимость этих уникальных объектов.

Используемая литература.

1. Nanotechnologies. Terminology and definitions for nano-objects // Nanoparticle, nanofibre and nanoplate. ISO/TS 27687:2008.

2. Чертов В. М., Литвин В. И., Цырина В. В., Кагановский В. А. Старение и механическая прочность алюмогелей // Неорганические материалы. 1993.

3. Рыжонков Д.И., Лёвина В.В., Дзидзигури Э.Л. // Наноматериалы: Учебное пособие // Бином. 2010.

4.Faraday M. Experimental relations of gold (and other metals) to light. // Philosoph. Trans. Roy. Soc. (London). 1857.

5.Bleier A., Cannon R. Nucleation and growth of uniform monoclinic onium dioxide. Better Ceramics Through Chemistry - (MRS Symp. Proc. 73 Eds. C.7. Brinker, D.E. Clark and DR. Ulrich. - Pittsburg: MRS, 1986.

6. Franz G., Schwier G. Starting materials for advanced ceramics — Production and Properties - Raw Materials for New Technologies. / Ed. M. Kursten. - Nagele and Obermuller, 1990.

7.Чернов B.M., Литвин В. И., Миронюк И.Ф., Цырина ВВ. Синтез и текстура ксерогелей на основе ультрадисперсных порошков оксида и моно-эоксида алюминия. // Неорган. материалы. 1993.

8.Wang Y., Herron N. Optical properties of cadmium sulfide and lead (II) ide clusters encapsulated in zeolites. // J. Phys. Chem. 1987.;

Photoluminescence and relaxation dynamics of cadmium sulfide superclusters zeolites. 1988.

9. Kortan A.R., Hull R., Opila R.L., Bawendi M.G., Steigerwald M.L., Carrol P. J., Brus L.E. Nucleation and growth of cadmium selenide on zinc sulfide itum crystallite seeds, and vice versa, in inverse micelle media. // J. Amer. m. Soc. 1990.

10.Haesselbarth A., Eychmiiller A., Eichberger R. et al. Chemistry and ophysics of mixed cadmium sulfide/mercury sulfide colloids. // J. Phys. Chem. 3. V.97. №20.

11.Kamat P. V., Patrick B. Photophysics and photochemistry of quantized oxide colloids. // J. Phys. Chem. 1992.

12.Bedja I., Kamat P. V. Capped semiconductor colloids. Synthesis and oelectrochemical behavior of TiO₂ capped SnO₂ nanocrystallites. // J. Phys. chem. 1995.

13.Hatakeyama F.,Kanzaki Sh. Synthesis of monodispersed spherical fl­an carbide powder by a sol-gel process. // J. Amer. Ceram. Soc. 1990.

14. Беляков А.В. // Методы получения неорганических неметаллических наночастиц // Москва, РХТУ, 2003.

15. Schmid G. Chemical synthesis of large metal clusters and their properties, Nanostruct. // Mater. 1995.