Введение к работе
Актуальность работы. Уникальные свойства наночастиц металлов (сверхатомов, коллоидов) представляют большой интерес для теории строения вещества, разработки новых катализаторов, материалов для электроники и лазерной оптики, электромагнитного экранирования, биоактивных препаратов, развития абсорбционной и эмиссионной спектроскопии. Проблема заключается в трудности получения и исследования этих реакционноспособных частиц с сильно выраженной зависимостью свойств от размерности, состава, поверхностных примесей. Существующие способы получения наноиеталлов либо не обеспечивают требуемой воспроизводимости, либо слишком дороги для массового применения. В настоящей работе рассмотрен новый подход к решению проблемы, который может применяться для получения и исследования коллоидных металлов, а также нанофазных материалов и катализаторов на их основе.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ РГПУ им. А.И.Герцена по направлениям "Неорганическая химия" и "Химия высоких энергий", а также при поддержке МНТП "Химия" Госкомитета РФ по высшему образованию (раздел "Фотохимия") и Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 95-03-08183а).
Цель работы. Фотохимическое получение коллоидов меди, серебра н золота в различных фазовых состояниях, изучение их свойств и возможностей направленного фотосинтеза.
Научная новизна работы.
Впервые осуществлен фотосинтез металлических коллоидов в виде компактных нанофазных пленок на поверхности кварца и объемных дисперсий в твердых пористых и полимерных материалах и в жидких средах.
Выявлены факторы определяющие дисперсный состав, скорость и механизм фотохимического образования нанометаллов.
Даны экспериментальное и теоретическое обоснования механизма фотосинтеза нанометаллов в различных фазовых системах.
Практическая значимость. Разработаны доступные экспериментальные методики и правила, которые могут быть использованы для направленного лабораторного синтеза и
производства коллоидных металлов, а также высокоэффективных катализаторов и ванофазных материалов на их основе. Основные положения, выносимые на защиту.
Оригинальные методики получения коллоидов меди, серебра и золота.
Экспериментальные данные о составе и свойствах получаемых коллоидов.
Теоретические модели механизма фогоинициированного образования яанометаллов на границе раздела жидкость-твердое тело, в объеме матриц различной жесткости и способы управления этими процессами.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены иа XXXIII Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 1995 г.), XI Международном симпозиуме по фотохимии и фотофизике координационных соединений (Краков, 1995 г.), III Международной конференции "Наукоемкие химические технологии -95" (Тверь, 1995 г.), XVIII Чугаевском совещании по химии координационных соединений (Москва, 1996 г.), XVI Симпозиуме ИЮПАК по фотохимии (Хельсинки, 1996 г.), XII Международном симпозиуме по фотохимии и фотофизике координационных соединений (Вермонт, 1997 г.), XIII Международном симпозиуме по фотохимии координационных соединений (Варшава, 1997 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 4 статьях и тезисах 7 докладов на Международных конференциях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на ^^ страницах машинописного текста, включает 32 рисунка и б таблиц; библиография 142 наименования.