De Metalen van de Overgang van Nanoparticulate - Vormen en Verwerking van de Metalen van de Overgang Nanoparticulate

 

AZoNano - Nanotechnologie - Chemische Producten Strem - Leverancier van embleem Nanomaterials

Besproken Onderwerpen

De Metalen van de Overgang van Nanoparticulate

De Vormen van het Metaal van de Overgang van Nanoparticulate

Top Down en Bottom Up Verwerking

Stabilisatoren en Stabiliserende Agenten

Eerste Reproduceerbare StandaardProtocollen voor de Voorbereiding van het Colloïde van het Metaal

Nucleation van de Zouten van het Metaal

De Colloïden van het Metaal als Katalysators

De Metalen van de Overgang van Nanoparticulate

De de overgangsmetalen worden van Nanoparticulate over het algemeen gedefinieerd als isolable deeltjes tussen 1 en 50 NM in grootte. Aangezien het van Fig. 1 duidelijk is. , stamt de belangrijkste interesse voor potentiële toepassingen van deze materialen uit hun reusachtige oppervlakten. Men heeft berekend dat b.v. een ijzerkubus van 10nm grootte 10% van de atomen aan de oppervlakte terwijl de omvang reducerend van deze deeltjes aan 2.5nm blootstelt 60% van de atomen aan de oppervlakte tentoonstelt.

AZoNano - Nanotechnologie - platina Nanoparticulate in de elektronenmicroscopie van de hoge resolutietransmissie.

Figuur 1. Het platina van Nanoparticulate in de elektronenmicroscopie van de hoge resolutietransmissie.

De Vormen van het Metaal van de Overgang van Nanoparticulate

De materialen van het de overgangsmetaal van Nanoparticulate kunnen worden verkregen in de vorm van:

  • Nanopowders van het Metaal, waar de korrelgrootte zich tussen 5 - 50 NM uitstrekt

  • Metaal nanoparticles van 1 - 10 NMgrootte die een vrij smalle groottedistributie heeft

  • De het metaalcolloïden van Nanoparticulate zijn isolable deeltjes met grootte tussen 1 en 15nm waar de metaalkernen agglomeratie door colloïdale beschermende shells worden verhinderd. De colloïden van het Metaal kunnen zijn redispersed in organische oplosmiddelen („organosols“) of water („hydrosols“).

  • Een speciale vorm van colloïdale metalen is magnetische vloeistoffen waar de magnetische kernen van het metaaldeeltje zoals legeringen Fe, Fe/Co of Co door mono of bilayers van speciale peptisationagenten worden behandeld om stabiele verspreiding („vloeistoffen“) in een verscheidenheid van organische media (b.v. kerosine, siliciumolie) of water te geven

  • In tegenstelling tot nanoparticles die slechts door hun grootte en elementaire samenstelling worden gekenmerkt, bevatten metaalnanoclusters een bepaald aantal metaalatomen, b.v. Ti of13 Au. In55 een aantal gevallen kunnen nanoclusters zelfs als normale chemische samenstellingen worden beschreven hebben bepaaldd chemische formules zoals [Ti x13 6THF] Cl of van Au (55PPh)3.126

Top Down en Bottom Up Verwerking

De het metaaldeeltjes zijn van Nanostructured verkregen of door zogenaamd „top down methodes“, d.w.z. door mechanische van bulkmetalen, of via „bottom-up methodes“ te malen die zich op de natte chemische reductie van metaalzouten of, alternatief, de gecontroleerde decompositie van metastabiele organometallic samenstellingen zoals metaalcarbonyl baseren.

Stabilisatoren en Stabiliserende Agenten

Voor de productie van de colloïden van het nanoparticulatemetaal worden een grote verscheidenheid van stabilisatoren, b.v. donor ligands, polymeren, en de capillair-actieve stoffen, gebruikt om de groei van aanvankelijk gevormde nanoclusters te controleren en hen te verhinderen agglomeratie. De chemische vermindering van de zouten van het overgangsmetaal in aanwezigheid van het stabiliseren van agenten werd om zerovalent metaalcolloïden in waterige of organische milieu's te produceren eerst gepubliceerd in 1857 door M. Faraday en deze benadering is één van de gemeenschappelijkste en krachtige synthetische methodes op dit gebied geworden.

Eerste Reproduceerbare StandaardProtocollen voor de Voorbereiding van het Colloïde van het Metaal

De eerste reproduceerbare standaardprotocollen voor de voorbereiding van metaalcolloïden (b.v. voor 20nm goud door vermindering met natriumcitraat) werden gevestigd door J. Turkevich. Hij stelde ook een mechanisme voor de trapsgewijze vorming van nanoparticles voor die op nucleation, de groei, en agglomeratie wordt gebaseerd, die in wezen nog geldig is. De Gegevens van moderne analytische technieken en recentere thermodynamische en kinetische resultaten zijn gebruikt om dit model te raffineren zoals die in Fig. 2 wordt geïllustreerd.

AZoNano - Nanotechnologie - Vorming van nanostructured metaalcolloïden door de „zoute verminderingsmethode“

Figuur 2. De Vorming van nanostructured metaalcolloïden door de „zoute verminderingsmethode“.

Nucleation van de Zouten van het Metaal

In het embryonale stadium van nucleation, wordt het metaalzout verminderd om zerovalent metaalatomen te geven. Deze kunnen in oplossing met verdere metaalionen, metaalatomen, of clusters in botsing komen om een onomkeerbaar „zaad“ van stabiele metaalkernen te vormen. De diameter van de „zaad“ kernen kan goed onder 1 NM afhankelijk van de sterkte van de metaal-metaal banden en het verschil tussen het redoxpotentieel van het metaalzout en de verminderende toegepaste agent zijn. De vorming van de colloïden van het nanoparticulatemetaal via „reducerende stabilisatie die“ de reagentia van het organoaluminium gebruikt volgt een verschillend mechanisme dat onlangs in detail nader toe is gelicht.

De Colloïden van het Metaal als Katalysators

Tijdens de laatste decennia is een aanzienlijke hoeveelheid kennis geaccumuleerd op deze materialen. Kunnen de Hoogst verspreide mono en bimetaalcolloïden als voorlopers voor een nieuw type van katalysator worden gebruikt dat zowel in de homogene als heterogeene fasen toepasselijk is. Naast de duidelijke toepassingen in poedertechnologie, materiële wetenschap en chemische katalyse, hebben de recente studies het grote potentieel van nanostructured metaalcolloïden als voordelige katalysators van de brandstofcel onderzocht.

Een volledige lijst van verwijzingen kan worden gevonden door naar het oorspronkelijke document te verwijzen.

Bron: De Metalen van de Overgang van Nanostructured, door: H. Bönnemann, W. Brijoux, R. Brinkmann, M. Feyer, W. Hofstadt, G. Khelashvili, N. Matoussevitch en K. Nagabhushana

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Chemische Producten Strem.

 

Date Added: Jul 29, 2005 | Updated: Sep 16, 2013

Last Update: 16. September 2013 12:59

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit