ФОТОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ. ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЫ НА РАЗМЕР И ФОРМУ ЧАСТИЦ

Кирюхин М.В., Сергеев Б.М., Бахов Ф.Н., Сергеев В.Г.

МГУ им. М.В. Ломоносова

Синтез кластеров и наночастиц металлов в растворах полимеров и полимерных матрицах является одним из интенсивно развивающихся направлений получения наноструктурированных металлсодержащих систем. Особое место среди полимеров занимают полиэлектролиты, в частности, поликарбоновые кислоты. Их карбоксилатные группы способны образовывать комплексы с катионами металлов, например, серебра, восстанавливать ионы Ag⁺под действием света, а также взаимодействовать с положительно заряженными кластерами и наночастицсеребра, обеспечивая их стабилизацию. Это означает, что одним из факторов, определяющих дисперсный состав золей, образующихся в ходе фотохимического синтеза наночастиц в присутствии поликислот, должно быть содержание карбоксилатных групп и их взаимное расположение на полимерной цепи.

В рамках этого предположения в работе проанализировано влияние степени ионизации и декарбоксилирования полиакриловой и полиметакриловой кислот различной молекулярной массы на размер и форму наночастиц, образующихся при фотохимическом восстановлении связанных в поликомплекс ионов Ag⁺. Обнаружено существование порогового значения относительного содержания карбоксилатных групп (~0,7), выше которого макромолекулы кооперативно связывают катионы в прочный комплекс, и фотовосстановление приводит к образованию сферических наночастиц серебра. Ниже порогового значения сродство исследуемых макромолекул к ионам Ag⁺резко падает, и при облучении процесс фотовосстановления катионов сопровождается агрегацией сферических частиц, их фотоиндуцированной коалесценцией и ростом наностержней.

Литература

1.     Кирюхин М.В., Сергеев Б.М., Прусов А.Н., Сергеев В.Г. // Высокомолек. Соед. Серия Б. 2000. 42. С. 1069.

2.     Кирюхин М.В., Сергеев Б.М., Прусов А.Н., Сергеев В.Г. // Высокомолек. Соед. Серия Б. 2000. 42. С. 2171.

3.     Sergeev B.M., Kiryukhin M.V., Prusov A.N. // Mendeleev Commun. 2001. 11. P. 68.