Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о кристаллических наночастицах. Для других нанокристаллических материалов см. Нанокристаллический .

Нанокристаллов представляет собой материал , имеющий частицы , по меньшей мере , один размер меньше , чем 100 нм, на основе квантовых точек [1] (а наночастиц ) и состоящих из атомов в либо одно- или поли- кристаллического расположения. [2]

Размер нанокристаллов отличает их от более крупных кристаллов . Например, нанокристаллы кремния могут обеспечивать эффективное излучение света, в то время как массивный кремний - нет [3], и их можно использовать для компонентов памяти. [4]

При включении в твердые тела нанокристаллы могут демонстрировать гораздо более сложное поведение при плавлении, чем обычные твердые тела [5], и могут составлять основу особого класса твердых тел. [6] Они могут вести себя как однодоменные системы (объем внутри системы, имеющий одинаковое атомное или молекулярное расположение повсюду), что может помочь объяснить поведение макроскопических образцов аналогичного материала без затрудняющего наличия границ зерен и других дефектов . [ необходима цитата ]

Полупроводниковые нанокристаллы размером менее 10 нм также называют квантовыми точками .

Синтез [ править ]

Традиционный метод включает молекулярные предшественники, которые могут включать типичные соли металлов и источник аниона. Большинство полупроводниковых наноматериалов содержат халькогениды (S S- , Se S- , Te S- ) и пниниды (P 3- , As 3- , Sb 3- ). Источниками этих элементов являются силилированные производные, такие как бис (триметилсилил) сульфид (S (SiMe 3 ) 2 и трис (триметилсилил) фосфин (P (SiMe 3 ) 3 ). [7]

Наноразмерный стабилизированный третичным фосфином кластер Ag-S, полученный из молекулярных предшественников. Цветовой код: серый = Ag, фиолетовый = P, оранжевый = S. [8]

В некоторых процедурах используются поверхностно-активные вещества для растворения растущих нанокристаллов. [9] В некоторых случаях нанокристаллы могут обмениваться своими элементами с реагентами посредством атомной диффузии. [9]

Приложения [ править ]

Фильтр [ править ]

Нанокристаллы, изготовленные с использованием цеолита , используются для фильтрации сырой нефти в дизельное топливо на нефтеперерабатывающем заводе ExxonMobil в Луизиане по более низкой цене, чем традиционные методы. [10]

Износостойкость [ править ]

Уровень нанокристаллов твердости [11] ближе к оптимизированной молекулярной твердости [12] , которая привлекает износостойкость промышленности [13] [14]

См. Также [ править ]

  • Нанокристаллы теллурида кадмия
  • Магнитные наночастицы
  • Нанокристаллический солнечный элемент
  • Нанокристаллический кремний
  • Наночастицы
  • Квантовая точка

Ссылки [ править ]

  1. ^ BD Fahlman (2007). Химия материалов . 1 . Спрингер: Маунт-Плезант, Мичиган. С. 282–283.
  2. ^ JL Burt (2005). «За пределами архимедовых тел: звездчатые полиэдрические нанокристаллы золота». J. Cryst. Рост . 285 (4): 681–691. Bibcode : 2005JCrGr.285..681B . DOI : 10.1016 / j.jcrysgro.2005.09.060 .
  3. ^ Л. Павеси (2000). «Оптическое усиление в кремниевых нанокристаллах». Природа . 408 (6811): 440–444. Bibcode : 2000Natur.408..440P . DOI : 10.1038 / 35044012 .
  4. ^ С. Тивари (1996). «Память на основе кремниевых нанокристаллов». Прил. Phys. Lett . 68 (10): 1377–1379. Bibcode : 1996ApPhL..68.1377T . DOI : 10.1063 / 1.116085 .
  5. ^ J. Pakarinen (2009). «Частичные механизмы плавления внедренных нанокристаллов». Phys. Rev. B . 79 (8): 085426. Bibcode : 2009PhRvB..79h5426P . DOI : 10.1103 / Physrevb.79.085426 .
  6. ^ DV Талапин (2012). «Нанокристаллические твердые тела: модульный подход к дизайну материалов» . Бюллетень МИССИС . 37 : 63–71. DOI : 10.1557 / mrs.2011.337 .
  7. ^ Fuhr, O .; Dehnen, S .; Фенске, Д. (2013). «Халькогенидные кластеры меди и серебра из силилированных халькогенидных источников». Chem. Soc. Ред . 42 (4): 1871–1906. DOI : 10.1039 / C2CS35252D . PMID 22918377 . 
  8. ^ Fenske, D .; Persau, C .; Dehnen, S .; Энсон, CE (2004). «Синтезы и кристаллические структуры кластерных соединений Ag-S [Ag 70 S 20 (SPh) 28 (dppm) 10 ] (CF 3 CO 2 ) 2 и [Ag 262 S 100 (St-Bu) 62 (dppb) 6 ]] ". Angewandte Chemie International Edition . 43 (3): 305–309. DOI : 10.1002 / anie.200352351 . PMID 14705083 . 
  9. ^ а б Ибанез, М .; Кабот, А. (2013). «Все перемены для нанокристаллов». Наука . 340 (6135): 935–936. Bibcode : 2013Sci ... 340..935I . DOI : 10.1126 / science.1239221 . PMID 23704562 . 
  10. ^ П. Датта и С. Гупта (ред.) (2006). Понимание нанонауки и технологий (1-е изд.). Издательский дом Global Vision. п. 72. ISBN 81-8220-188-8.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Лю, Сяомин; Юань, Фупин; Вэй, Юэгуан (август 2013 г.). «Влияние размера зерна на твердость нанокристалла, измеренную с помощью наноразмерного индентора» . Прикладная наука о поверхности . 279 : 159–166. Bibcode : 2013ApSS..279..159L . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2013.04.062 .
  12. ^ "Молекулярная твердость Кеннета Нордтведта - генетический атлас" .
  13. ^ Алабд Альхафез, Ияд; Гао, Ю; М. Урбассек, Герберт (30 декабря 2016 г.). «Наноразрез: сравнительное исследование молекулярной динамики металлов Fcc, Bcc и Hcp». Современная нанонаука . 13 (1): 40–47. Bibcode : 2016CNan ... 13 ... 40 . DOI : 10.2174 / 1573413712666160530123834 .
  14. ^ Кая, Саваш; Кая, Джемаль (май 2015 г.). «Новый метод расчета молекулярной твердости: теоретическое исследование». Вычислительная и теоретическая химия . 1060 : 66–70. DOI : 10.1016 / j.comptc.2015.03.004 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Elan Drug Technology
  • Нанокристаллические мягкие магнитные материалы
  • Статья Хосе-Якамана о нанокристаллах золота / серебра [ мертвая ссылка ]