ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

     Нанохимия, как составная часть нанотехнологии, способствует изучению и применению наномасштабных частиц и наноматериалов в оптоэлектронике, композиционных системах, катализе, медицине. К актуальному направлению относится и создание нанохимических и биологических сенсоров. После террористического акта в США в 2001 г. были созданы сенсоры для определения токсичных, взрывчатых, отравляющих веществ. Разработаны материалы для анализа газов, некоторых органических соединений, биомолекул, мониторинга окружающей среды и медицинской диагностики.
     В настоящее время актуальная проблема современной сенсорики связана с получением материалов и сенсоров, работающих при комнатных температурах и обладающих по сравнению с существующими лучшей чувствительностью, селективностью, стабильностью и экономичностью. Создание сенсоров, полностью соответствующих перечисленным требованиям - задача настоящих и перспективных исследований. Разработка подходов к созданию подобных материалов - актуальная проблема.
     Наряду с поиском и созданием новых наноматериалов осуществляется функционализация и модификация свойств существующих.
     Для получения новых и модификации имеющихся наноматериалов необходимо углубление и расширение знаний о влиянии на физико-химические свойства размеров, формы, морфологии и самоорганизации наночастиц металлов и оксидов металлов, а также понимание кинетики и термодинамики процессов на поверхности наносистем.Такие работы имеют большое значение для сенсорики, катализа, поиска необычных химических реакций с участием атомов, кластеров, наночастиц.
     Настоящая монография представляет собой результаты оригинальных исследований, выполненных авторами в течение нескольких последних лет в данной области. Для получения материалов с новыми и улучшенными характеристиками в работе использованы низкие температуры. Подобный подход позволяет сочетать получение активных наночастиц металлов с их стабилизацией и реакциями с участием атомов, кластеров и наночастиц металлов. При этом возможно протекание реакций, неосуществимых с крупными частицами и получение материалов с необычными свойствами.
     Нами разработаны низкотемпературные методики синтеза наносистем, получаемых конденсацией паров металлов с инертными газами и различными стабилизирующими добавками с целью определения влияния методов модификации и размера частиц на структуру и физико-химические свойства получаемых наноматериалов.
     Некоторые общие особенности получения и применения наномасштабных материалов рассмотрены и проанализированы на примере наночастиц свинца. Выбор свинца как основного объекта, во-первых, связан с известными результатами по сенсорной активности к парам аммиака, во-вторых, с недостаточной изученностью наночастиц свинца и материалов на их основе.
     Для установления взаимосвязи размер-структура-свойства и получения новых наноматериалов разработаны методики криосинтеза соконденсатов свинца с диоксидом углерода, 1-додекантиолом, 1,9-нонандитиолом.
     Осуществлено ИК-спектроскопическое исследование пленок конденсатов. Определены особенности взаимодействия алкантиолов и диоксида углерода с наночастицами свинца.
     Установлена структура пленок и величина размеров частиц металла и расстояний между ними.
     На примере паров неорганических и легколетучих органических соединений при комнатных температурах определены хеморезистивные свойства пленок при воздействии газов-аналитов
     Монография включает три основных раздела. В первой главе проанализированы некоторые общие физико-химические свойства и методы получения наночастиц металлов. Во второй главе рассмотрены особенности криохимических способов получения и исследования наночастиц свинца с использованием инертных добавок и тиолов. Третья глава посвящена анализу физико-химических свойств полученных наночастиц и материалов. В заключении подведены общие итоги исследований, сформулированы выводы и перспективы возможных применений, созданных материалов.