Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

СВОЙСТВА СЕРЕБРА В МИКРО И НАНОСТРУКТУРАХ

Петров А.С. 1
1 Национальный Исследовательский Томский политехнический университет
В настоящее время нано материалы активно используются в науки и технике. Поэтому необходимо знать свойства материалов в нано и микроструктурах. На свойства элементов существенно влияет топология поверхности Ферми, форма которой приведена в статье, в которой также указаны причины их изменения. В статье приставлена сравнительная таблица свойств серебра в микро и нано структурах, включающая в себе температуру кипения, температуру плавления, плотность и цвет. В результате сравнения характеристик было установлено, что свойства серебра в нано и микроструктуре различаются. Это явление можно объяснить с помощью классических размерных эффектов. Указаны технологии получения нано порошков (химическим, механическим и физическим методом) и их применение в науки и технике.
наноматериалы
серебро
анализ свойств
микроструктура
1. Aslan K., Lakowicz J.R., Geddes C.D. // Anal. Bioanal. Chem. 2005. V. 382. P. 926.
2. Нанопорошки и методы их получения / Федеральный интернет-портал "Нанотехнологии и наноматериалы свободной энциклопедии [Электронный ресурс].- Режим "http://www.findpatent.ru/patent/238/2385293.html
3. Материалы Международной научно-практической конференции «Биотехнология и качество жизни», 18-20 марта 2014 г. – М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2014. – С. 306-308
4. Поверхности Ферми базы данных [Электронный ресурс].- Режим доступаhttp://www.phys.ufl.edu/fermisurface/
5. Редкол.: Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 384;
6. Серебро, Материал из Википедии — свободной энциклопедии [Электронный ресурс].- Режим доступаhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B1%D1%80%D0%BE

Структура прямой и обратной решетки серебра показана на рис. 1 и 2.

Рис 1. Прямая решетка серебра (ГЦК. Параметр решетки, а=0,4 нм )

Рис 2. Обратная решетка серебра (ОЦК. Параметр решетки, а=2π/а=15,7 )

Поверхность Ферми и зона Бриллюэна.[5] По топологии поверхности Ферми можно судить о свойствах элемента. Например, для трех металлов (меди, золота, серебра) поверхность Ферми имеет форму сферы с небольшими открытыми полостями, находится внутри зоны Бриллюэна (рис. 3 а, б)

Рис.3. а. Поверхность Ферми б. Зона Бриллюэна

В таблице 2 приставлены свойства серебра в микро и нано структурах [6].

Таблица 1.Сравнительные свойства серебра в микро и наноструктурах

Серебро

Микро

Нано Размер 40-80 нм

Температура плавления

962 ° C

960.8 ° С

Температура кипения

2865° С

2210 ° С

Плотность

10,5 г/см³.

10,491 г / см3

Цвет

Серебристо-белый

Черный

Как следует таблицы цвет порошка в нано структуре серебра изменился на черный. Температура кипения изменилась на 600. Поскольку размеры частиц порошка нано серебра составляют от 40 до 80 нм, что значительно больше длину волны де-Бройля, (для металлов 0.1-0.2 нм) основную роль в изменении свойств играют классические размерные эффекты. Технология получения нано частиц серебра химическим методом.

Рис. Схема установки для получения нано порошков серебра. 1.компрессор 2.Осушитель 3. Ресивер воздушный Фильтр воздушный 4. Генератор кислорода 6. Ресивер кислородный

Методы получения нанопорошков серебра

Одно из важнейших направлений нанотехнологии - это получение наноразмерных порошков (нанопорошков).

Химические методы[4] получения нанопорошков, включают, как правило, различные процессы: осаждение, термическое разложение, пиролиз, газофазные химические реакции (восстановление, гидролиз), электроосаждение.

Физические методы[2] синтеза нанопорошков основаны на испарении металлов, сплавов или оксидов с последующей их конденсацией при контролируемых температуре и атмосфере.

Механические методы[2] основаны на измельчении материалов в мельницах (шаровых, планетарных, центробежных, вибрационных), гироскопических устройствах, аттриторах и симолойерах.

Применение

Нано частицы серебра применяются в медицине, в частности для лечения опухолей.[1] Применение нано препаратов серебра можно встретить в сельском хозяйстве, они используются для защиты зерна и продуктов его переработки от губительной природы, разработка добавок с антимикробными свойствами, заменяющими синтетические антибиотики, для кормления сельскохозяйственных животных и птицы.[3]


Библиографическая ссылка

Петров А.С. СВОЙСТВА СЕРЕБРА В МИКРО И НАНОСТРУКТУРАХ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 2. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14333 (дата обращения: 19.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074