Платина- это металл , химический элемент , который находится 10-й группе , 6-го периода периодической системы химических элементов Менделеева, с атомным номером 78 . Тип решетки :ГЦУ .Параметры:a=b=c α=β=ϒ=90
a=
=
=
=0.3923нм
Связь: металлическая [1]
Прямая решетка:
Рис.1. Платина – кристаллическая решетка
Обратная решетка:
Параметр обратной решетки: 
=
=16.016нм
Рис.2. Обратная решетка
Поверность Ферми и зона Бриллюэна[2]
Рис.3. Зона Бриллюэна Pt
Рис.4. Поверхность Ферми Pt
В таблице 1 представляют параметры платины в микро- и наноструктурах
Таблица1
|
Параметра |
Микро-структура |
Нано-структура |
Размер |
|
Температура плавления |
2041,4 K |
1600K |
5нм |
|
Плотность |
21,09-21,45 г / см3 |
2,53 г / см3 |
3нм |
|
Цвет |
серебристо-белый |
черный |
5нм |
|
Форма |
твёрдое тело |
порошок |
3нм |
|
Температура, при которой решетка Pt для размера 5 нм кубическая |
- |
1240K |
5нм |
Рис.5. График зависимости температуры плавления платины для разных размеров. [3]
Особые свойства. Физические причины специфики наноматериалов [4]
Как следует из таблицы 1, существенно уменьшается температура плавления нано-платины и её плотность. Причины изменений следующие:
Для нано-материала платины с размерами кристаллитов в нижнем нанодиапазоне D < 10 нм ряд ученых указывает на возможность проявления квантовых размерных эффектов. Такой размер кристаллитов становится соизмеримым с длиной дебройлевской волны для электрона lB ~ (meE)^(-1/2) (me – эффективная масса электрона, E – энергия Ферми). Для любой частицы с малой энергией (скорость v << скорости света c) длина волны Де Бройля определяется как lB =h/mv, где m и v – масса и скорость частицы, а h - постоянная Планка. Квантовые эффекты будут выражаться в частности в виде осциллирующего изменения электрических свойств, например проводимости.
Получение наночастицы платины[5].Чтобы получить платиновые наночастицы , используют следующие 2 способа:
1) Диспергационные методы, или методы получения наночастиц путем измельчения обычного макрообразца;
2) Конденсационные методы, или методы “выращивания” наночастиц из отдельных атомов.
Первая группа – это подход “сверху вниз”. Исходные тела измельчают до наночастиц. Это самый простой из всех способов создания наночастиц, своего рода “мясорубка” для макротел. Вторая – подход “снизу вверх”, то есть получение наночастиц путем объединения отдельных атомов
Применение нано-платины:
1) Платиновые наночастицы существенно повышают биологическую эффективность облучения.[7]
2) Терапия платиновыми наночастицами[6].Хотя золотые наночастицы были очень популярны среди исследователей наномедицины, сформировался новый подход, который сочетает в себе избирательные свойства платиновых наночастиц с адронной терапией (облучение ткани быстрыми ионами углерода). Французско-японская группа исследователей показала, что платиновые наночастицы сильно повышают биологическую эффективность облучения.
3) Недавно был разработан простой способ получения наноструктурированной платины из раствора без участия ПАВ (Поверхностно-активные вещества), при этом удалось нанести такую наноструктурированную платину на углеродную бумагу – основной кандидат на "должность" каталитического слоя мембран топливных элементов.[7]