Научные труды

КОМПОЗИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ CU@SIO2, AG@SIO2 ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ГАЗОФАЗНОГО СИНТЕЗА

COMPOSITE NANOPARTICLES CU @ SIO2, AG @ SIO2 OBTAINED BY CHEMICAL VAPOR DEPOSITION

УДК: 539.25 DOI: 10.18101/ 978-5-9793-0898-2-134-147

Исследована структура композитных наночастиц ядро-оболочка Cu@SiO2 и Ag@SiO2, полученных методом газофазного синтеза под облучением релятивистским пучком электронов.
Структура частиц типа ядро-оболочка исследована с целью выяснения механизма их формирования и факторов, влияющих на синтез. Предложены механизмы формирования наночастиц типа ядро-оболочка. Предполагается, что формирование наночастиц Cu@SiО2 обусловлено разницей в поверхностных натяжениях вещества ядра и оболочки, а формирование наночастиц Ag@SiО2 обусловлено разницей давления насыщенных паров испаряемых веществ.

The structure of the composite nanoparticles of core-shell Cu @ SiO2 and Ag @ SiO2, obtained by chemical vapor deposition under irradia- tion by a relativistic electron beam.
The structure of the particles of core-shell type is investigated in or- der to clarify the mechanism of their formation and the factors affect- ing the synthesis. Mechanisms of formation of core-shell nanopar- ticles have been suggested. It is assumed that the formation of nano- particles of Cu @ SiO2 is due to a difference in surface tension of the core material and shell, and the formation of nanoparticles of Ag @ SiO2 is due to a difference of pressure of saturated vapor evaporating substances.

ядро-оболочка, наночастицы, механизм образования, Cu@SiО2, Ag@SiО2, газофазный синтез.

core-shell nanoparticle formation mechanism, Cu @ SiO2, Ag @ SiO2, gas-phase synthesis.

1. Chaudhuri, R. G.; PariaS. Chem. Rev. 2012, 112, P. 2373–2433.

2. Srdić, V. V.; Mojić, B.; Nikolić, M.; Ognjanović, S. Processing and Ap- plication of Ceramics, 2013, 7, 45–62.

3. Sahu, G.; Wang, K.; Gordon, S. W.; Zhou, W.; Tarr, M. A. RSC Adv., 2012, 2, 3791–3800.

4. Ishii, M.; Kato, H.; Hashimoto, I.; Homma, Y. Mater. Express, 2013, 3,355-359.

5. Ishii, M.; Kato, H.; Hashimoto, I.; Homma, Y. Mater. Express, 2014, 4, 135-143.

6. Embden, J.; Jasieniak, J.; Gómez, D. E.; Mulvaney, P.; Giersig, M. Aust. J. Chem., 2007, 60, 457–471.

7. Temuujin J., Bardakhanov S., Nomoev A., Minjigmaa A., Dugersuren G. Preparation of tailored structure copper and silicon/copper powders by a gas evaporation-condensation method. Bulletin of Materials Science. 2009. 32. P. 1–5.

8. Номоев А.В., Бардаханов С.П. Синтез, строение наночастицметалл/полупроводник Ag/Si, полученных методом испарения-конденсации. Письмав ЖТФ. 2012. 38. 375-378.

9. Lysenko V.I., Bardakhanov S., Korchagin A., Kuksanov N., Lavrukhin A., Salimov R., Fadeev S., Cherepkov V., Veis M., Nomoev A. Possibilities of production of nanopowders with high power ELV electron accelerator // Bull. Mater. Sci., Vol. 34, No. 4, 2011, pp. 677-681.

10. БардахановС. П., КорчагинА.И., КуксановН.К., ЛаврухинА.В., Са- лимовР.А., ФадеевС.,ЧерепковВ.В. Nanopowder Production based on Tech- nology of Solid Raw Substances Evaporation by Electron Beam Accelerator // Elsevier, Mater. Sci. Eng. B, 132. — 2006. — Р. 204–208.

11. БардахановС. П., КорчагинА.И., КуксановН.К., ЛаврухинА.В., Салимов Р.А., ФадеевС.,ЧерепковВ.В. Nanopowders Obtained by Evaporating Initial Substances in an Electron Accelerator at Atmospheric Pressure// Doklady Physics. — 2006. — Vol. 51, No. 7. Р. 353–356.

12. Номоев А.В., Бардаханов С.П., Базарова Д.Ж.. Синтез композитных медьсодержащих наночастиц. Известия вузов. Физика. 2009. №12/3. С.228-232.

13. Иванов A.C., Борисов С.А. Поверхностная сегрегация и концентра- ционные неоднородности в мелких сферических частицах // Поверхность.1982. 10. C.140-145.

14. Keene, B.J. Review of data for the surface tension of pure metals. Inter- national Materials Reviews. 1993. 38. P. 157-192.

15. Brillo, J., Egry, I. Surface tension of nickel, copper, iron and their binary alloys. JournalofMaterialsScience. 2005. 40. P. 2213-2216.

16. Шишкин А.В., Басин А.С. Поверхностное натяжение жидкого кремния // Теоретические основы химической технологии. 2004. 38. P.660-668.

17. Aqra, F., Ayyad, A. Surface energies of metals in both liquid and solid states. Applied Surface Science. 2011. 257. P.6372-6379.

18. Kucharski, M., Fima, P. The surface tension and density of liquid Ag-Bi, Ag-Sn and Bi-Sn alloys. Monatshefte für Chemie. 2005. 136. P.1841-1846.

19. Stull, D, in American Institute of Physics Handbook, third edition, Grey, D.E., ED., McGraw Hill. New York. 1972.

20. Oleslnski, R.W., Gokhale, A.B., Abbaschlan, G.J. The Ag-Si (silver- silicon) system. BulletinofAlloyPhaseDiagrams. 1989. 10. P.635-640.

21. Орлов Л.Г., Усиков М.П., Утевский Л.М. Наблюдение дислокаций в металлах с помощью электронного микроскопа // Успeхи физической нау- ки. 1962. 76. C.109-152.

22. Ряснянский А.И., PalpantB., DebrusS., U.Pal, Степанов А.Л. // ФТТ.2009.Т.51. №1. С.52-56.

23. Ганеев Р.А., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Кодиров М.К., Усманов Т. // Оптика и спектроскопия. 2003. Т.95, №6. С.1034-1042.

24. Казакевич П.В., Воронов В.В., Симакин А.В., Шафеев Г.А. Образо- вание наночастиц меди и латуни при лазерной абляции в жидкости. // Квантовая электроника.2004. №10 С. 951-956.

25. Norman A Luechinger, Evagelos K Athanassiou and Wendelin J Stark.// Nanotechnology. 2008. V.19. №44. 445201.

26. Ганеев Р.А., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Усманов Т. // ФТТ.2003.Т.45. Вып.7. С.1292-1296.

27. Номоев А.В., Бардаханов С.П., Чакин И. Синтез наночастиц третье- го поколения // Всероссийская конференция. 2011г. НГАСУ.

28. Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов. Новосибирск: Издательство СО РАН. 2004. C. 442.

29. T.Pfieffer, P.Kedia, M.Messing, M.Valvo, A.Schmidt-Ott. Precursor-less coating of nanoparticles in the gas phase//Materials, 2015, 8, 1027-1042; doi:10.3390//ma 8031027.

30. Boies, A.M.; Lei, P.; Calder, S.; Girshick, S.L. Gas-phase production of gold-decorated silica nanoparticles//Nanotechnology, 2011, 22, doi:10.1088/0957-4484/22/31/315603.