Гетеронаночастинки типу "ядро-оболонка" на основі ядер SIO2 з оболонкою з нанокристалів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS
Розробка методів формування наночастинок типу "ядро–оболонка" з ядер SiО2 і оболонкою з нанокристалів Au, Pt, PbS, CdS. Вплив діаметру ядра і ступеню його заповнення нанокристалами зовнішньої оболонки на функціональні властивості гетеронаночастинок.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.08.2015 |
| Размер файла | 76,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національна академія наук України
Інститут монокристалів
05.02.01 - Матеріалознавство
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Тема:
Гетеронаночастинки типу «ядро-оболонка»на основі ядер SIO2 з оболонкою з нанокристалів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS
Матвєєвська Неоніла Анатоліївна
Харків-2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті монокристалів НАН України
Науковий керівник: чл.-кор. НАН України, доктор фізико-математичних наук, професор Толмачов Олександр Володимирович, Інститут монокристалів НАН України, заступник директора з наукової роботи
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, старший науковий співробітник Рагуля Андрій Володимирович Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України заступник директора
доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Чергинець Віктор Леонідович, Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, завідувач відділу синтезу сцинтиляційних матеріалів
З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Інституту монокристалів НАН України (м. Харків, пр. Леніна, 60).
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат фізико-математичних наук М.В. Добротворська
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми обумовлена необхідністю розробки нових функціональних матеріалів, властивості яких можна було б контрольовано змінювати, варіюючи склад, структуру і форму його структурних одиниць.
Виникає необхідність вивчення наукових основ технології отримання, модифікації, стабілізації наночастинок різних типів (напівпровідників, металів, діелектриків) у вигляді сфер і методів їх консолідації в складніші структури. Одним з перспективних напрямів є розробка складних наночастинок типу «ядро-оболонка», що складаються з ядра (діелектрик, полімер, метал, напівпровідник) і зовнішньої оболонки з іншого типу матеріалу. Змінюючи матеріал ядра і зовнішньої оболонки, варіюючи діаметр ядра і товщину зовнішньої оболонки можна направлено змінювати властивості таких наноструктур. На початок виконання даної роботи в літературі були відомі лише одиничні роботи по отриманню оболонок різної товщини (до 50 нм) з наночастинок Au, Ag, CdS (здебільше у вигляді шарів з агломерованих нанокристалів) на поверхні діелектричного ядра з діоксиду кремнію, тестуванню їх структури і оптичних характеристик. Аспекти нанотехнології - можливість управління розмірами, морфологією і структурою таких наночастинок, вплив на їх властивості геометрії і співвідношення розмірів ядро/оболонка в літературі розглянуті набагато слабше. Задача концентрування на поверхні SiO2 окремих ізольованих нанокристалів Au, Pt, Pd, а також халькогенідних напівпровідників інших типів в літературі не розглядалася.
Метод темплатного синтезу в колоїдному розчині дозволяє впорядковано структурувати наночастинки на поверхні темплати із збереженням їх нанорозмірних властивостей. Поверхня темплати повинна бути такою, що хімічно модифікується, тобто допускати закріплення на ній функціональних груп (бажано в певній послідовності) для направленої адсорбції наночастинок на її поверхні. Використання як темплати нанорозмірних частинок діоксиду кремнію сферичної форми має переваги в порівнянні із звичайними підкладками з скла, кварцу і інших матеріалів, оскільки адсорбція нанокристалів на поверхні наночастинки повинна протікати значно легше за рахунок її великої поверхневої енергії. Особливістю темплат з наносфер SiО2 є залежність активності поверхневих силанольних груп колоїдних наночастинок SiО2 від кривизни поверхні сфери. Виникає можливість управляти структурою і морфологією зовнішньої оболонки з нанокристалів металів і напівпровідників на поверхні нанотемплат, змінюючи розмір темплати.
Використання діелектричного ядра з наночастинок діоксиду кремнію як темплати для контрольованої концентрації на його поверхні нанокристалів Au, Pt і напівпровідників CdS, PbS дозволить вирішити задачу створення ансамблів нанокристалів із збереженням їх нанорозмірних властивостей. Такі гетеронаноструктури є перспективним типом наноматеріалів для створення високоселективних біологічних і хімічних сенсорів, нових каталізаторів, емітерів для світловипромінюваючих діодів. У зв'язку з цим розробка технології одержання гетеронаночастинок з оболонкою з нанокристалів металів і напівпровідників на поверхні нанотемплат з діоксиду кремнію є актуальною і перспективною.
Зв'язок роботи з науковими програмами, темами.
Дисертаційна робота виконувалася відповідно до планів науково-дослідних робіт Інституту монокристалів НАН України, зокрема в рамках комплексної програми фундаментальних досліджень «Наносистеми, наноматеріали і нанотехнології» - проект «Сульфід» «Структура, оптичні і люмінесцентні властивості ансамблів нанокристалів напівпровідників А2B6» (2004-2006 рр.), № держреєстрації 0104U007701; цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Фундаментальні проблеми водневої енергетики» - проект «Гетеронано» «Фотокаталітичне одержання водню за допомогою гетеронаночастинок SiO2/Pt и SiO2/Au» (2006 р.), № держреєстрації 0106U010083; комплексної програми фундаментальних досліджень «Наносистеми, наноматеріали і нанотехнології» «Темплатний синтез нових нелінійно-оптичних 2D структур з впорядкованих ансамблів нанокристалів металів і напівпровідників» - проект «Темплата», № держреєстрації 0107U007267 (2007-2008 рр.).
Метою роботи є встановлення основних стадій фазоутворення та розробка технології одержання гетеронаночастинок з оболонкою з нанокристалів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS, адаптованих до формування з них компактних матеріалів.
Для виконання поставленої мети вирішувалися наступні основні задачі:
- оптимізація параметрів процесу отримання монодисперсних сферичних наночастинок SiO2 в широкому діапазоні розмірів (діаметр 40-350 нм) і ізольованих нанокристалів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS з малим ступенем дисперсності (< 15 %).
- функціоналізація поверхні темплати з наночастинок SiO2 для направленої адсорбції на ній нанокристалів металів і напівпровідників.
- розробка методів контрольованного концентрування нанокристалів Au на поверхні нанотемплати.
- встановлення особливостей формування ансамблів ізольованих нанокристалів Pt і Pd на поверхні нанотемплат із SiO2 різного діаметру.
- встановлення особливостей формування оболонки із нанокристалів CdS і PbS на поверхні наночастинок SiO2 різного діаметру.
- вивчення впливу діаметру діелектричного ядра SiO2 і ступеню його заповнення нанокристалами зовнішньої оболонки на властивості гетеронаночастинок (оптичні властивості, каталітична активність).
Об'єкт дослідження - процеси формування гетеронаночастинок з діелектричним ядром з діоксиду кремнію і зовнішньою оболонкою з нанокристалів металів і напівпровідників, вплив розміру діелектричного ядра і ступеню заповнення поверхні ядра нанокристалами зовнішньої оболонки на функціональні властивості гетеронаночастинок.
Предмет дослідження - складні наночастинки типу «ядро - оболонка» SiO2/Au, SiO2/Pt, SiO2/CdS та SiO2/PbS.
Методи дослідження. Отримання всіх досліджених в роботі зразків ізольованих нанокристалів Au, Pt, CdS, PbS та гетеронаночастинок SiO2/Au, SiO2/Pt, SiO2/CdS та SiO2/PbS здійснювалося методом колоїдного синтезу. Розмір і морфологію отриманих наноструктур визначали методом скануючої та просвічуваючої електронної мікроскопії. Вивчення фазового складу наночастинок металів і напівпровідників та гетеронаночастинок проводилося методом рентгенівської дифрактометрії. Електронний стан атомів металів Au, Pt, елементний склад зразків гетеронаночастинок досліджувався методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії. Спектри поглинання колоїдних розчинів наноструктур реєстрували на спектрофотометрі Specord M-40 в діапазоні довжин хвиль від 200 до 900 нм. При вивченні каталітичної активності гетеронаночастинок SiO2/Au використовувався титриметричний метод.
Наукова новизна отриманих результатів:
Встановлено і оптимізовано параметри (концентрація прекурсорів, тип відновника, рН середовища) процесу формування оболонок з ізольованих нанокристалів Au діаметром від 1до 5 нм на поверхні сфер діаметром 40 нм та 1-7 нм для діаметру SiO2 120 нм і 350 нм.
Встановлено, що стабілізація нанокристалів Pt макромолекулами полівінілпіролідону з молекулярною масою 100000 г/моль забезпечує регульоване закріплення і формування моношару ізольованих нанокристалів Pt діаметром 2-7 нм на поверхні SiO2 діаметром 40-350 нм.
На нанотемплатах з діоксиду кремнію діаметром 40-350 нм сформовано оболонку з ізольованих нанокристалів напівпровідників CdS і PbS діаметром 1-3 нм. Показано, що утворення полімерної оболонки з поліакрилової кислоти на нанокристалах напівпровідників забезпечує їх адсорбцію на функціоналізованій поверхні SiO2 з формуванням їх впорядкованого розподілу на нанотемплаті.
Доведено, що ступінь заповнення поверхні нанотемплат SiO2 ізольованими нанокристалами благородних металів Au, Pt зростає (до 70%) із зменшенням діаметру нанотемплат (з 350 до 40 нм), тобто із збільшенням поверхневої концентрації центрів адсорбції за рахунок росту кривизни поверхні нанотемплат.
Показано, що спектральний інтервал довгохвильового зсуву смуги поверхневого плазмонного резонансу в гетеронаночастинках SiO2/Au (від 520 до 900 нм) є розмірно залежним від співвідношення діаметра D нанотемплати і товщини d оболонки. При D/d = const чутливість спектрального зсуву цієї смуги є вищою для гетеронаночастинок з меншим D (для D = 40 нм порівняно з D = 350 нм).
Практична цінність роботи полягає у створенні технології одержання наноструктур типу «ядро-оболонка» на основі діелектричного ядра з монодисперсних сфер SiO2 (нанотемплати) та зовнішньою оболонкою із ізольованих нанокристалів металів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS, яка дозволяє контрольовано концентрувати на поверхні нанотемплат ізольовані нанокристали та контролювати ступінь заповнення ними поверхні темплати. На спосіб одержання оболонки із ізольованих нанокристалів металів (Au, Pt, Pd) та напівпровідників CdS, PbS на поверхні нанотемплат з сфер SiO2 одержано патент України. Запропонований і реалізований метод концентрування дозволив одержати ансамблі ізольованих нанокристалів Au діаметром 2-7 нм, Pt діаметром 2-7 нм, CdS, PbS діаметром 1-3 нм на поверхні нанотемплат з SiO2 діаметром 40-350 нм та ступенем заповнення поверхні темплати 30-70% в колоїдному розчині гетеронаночастинок при збереженні їхньої агрегативної стійкості. Показано, що в порівнянні з золями золота завдяки ефекту концентрування на нанотемплатах зміст нанокристалів Au в колоїдному розчині може бути збільшено на порядок без втрати агрегативної стійкості розчину. Встановлено, що каталітична активність гетеронаночастинок SiO2/Au в модельній реакції розкладання пероксиду водню найбільша для діаметру ядра 40 нм (константа швидкості реакції дорівнює 2,4·10-4 с-1). Визначені залежності оптичних характеристик гетеронаночастинок SiO2/Au, SiO2/PbS від співвідношення геометричних параметрів ядра та оболонки (положення пику максимуму плазмонного резонансу та інтенсивність смуги розмірного квантування енергії екситону) дозволяють направлено змінювати властивості таких наноструктур.
Особистий внесок здобувача полягає в участі в постановці мети дослідження і обговоренні одержаних результатів; оптимізації умов отримання монодисперсних наночастинок діоксиду кремнію в широкому діапазоні діаметрів [1, 3, 7], отриманні гетеронаночастинок з діелектричним ядром з діоксиду кремнію і зовнішньої провідної оболонки з нанокристалів Au, [1-3, 6, 8, 10-12, 18], Pt [9, 16-17] та напівпровідникової оболонки з нанокристалів CdS, PbS [4, 13, 14], дослідження каталітичної активності гетеронаночастинок SiO2/Au в окислювально-відновній реакції розкладання пероксиду водню [2, 5, 8, 15], дослідження впливу діаметру ядра SiO2 на властивості отриманих в роботі гетеронаночастинок SiO2/Au, SiO2/Pt [8, 9, 16-18], обробки і узагальненні результатів досліджень. Фазовий склад нанокристалів металів, напівпровідників та гетеронаночастинок визначений з допомогою к.ф.-м.н. З.І.Колупаєвої, розмір і морфологія наночастинок - к.ф.-м.н. С.В.Дукарова, елементний склад - к.ф.-м.н. М.В. Добротворської, розрахунок впливу діаметру ядра і товщини оболонки гетеронаночастинок SiO2/Au на положення максимуму плазмонного резонансу спільно з к.ф.-м.н. Ю.Н. Саввіним. Здобувачем спільно із співавторами проводилася інтерпретація одержаних результатів та їх використання для виконання мети роботи.
Публікації і апробація роботи. По темі дисертації опубліковано 8 статей у фахових наукових виданнях, одержано 1 патент України.
Основні результати роботи були представлені на Міжнародній конференції «Crystal Materials '2005», May 30-June 2, 2005, Kharkov, Ukraine; Міжнародній конференції «Сучасне матеріалознавство: досягнення і проблеми», 26-30 вересня 2005, Київ; Міжнародній конференції “Functional Materials ICFM 2005», 3-8 October 2005, Ukraine, Crimea, Partenit; 6th Crimean School and Workshops “Nonlinear Dynamics, Chaos, and Applications”, 15-26 May 2006, Mellas, Crimea, Ukraine; 12_th International seminar on physics and chemistry of solids, 28-31 May, 2006, Lviv, Ukraine; Optics Photonics Plasmonics: Metallic Nanostructures and their Optical Properties IV(NP204), 13-17 August 2006, San Diego, California, USA; International Conference on Physics of Optical Materials and Devices, 31August - 2 September 2006, Herceg Novi, Montenegro; Fifth International Conference on Inorganic Materials, 23-26 September 2006, Ljubljana, Slovenia; XII Национальная конференция по росту кристаллов 23-27 октября 2006, Россия, Москва; XIth Research Workshop “Nucleation Theory and Applications”, April 13-18, 2007, Dubna, Russia; International Conference «Modern Physical Chemistry for Advanced Materials», June 26 - 30 2007, Kharkov, Ukraine; II Международная конференция «Наноразмерные системы: строение - свойства-технологии» НАНСИС, 21-23 ноября 2007, Киев, Украина і опубліковані у збірниках тез доповідей цих конференцій.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, шести розділів, висновків і списку посилань, містить 49 рисунків, 15 таблиць, 160 посилань і має загальний обсяг 127 сторінок.
нанокристал ядро оболонка гетеронаночастинка
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність роботи, її наукове та практичне значення, сформульовано мету і задачі, які потрібно вирішити.
Перший розділ (огляд літератури) присвячено отриманню наночастинок металів і напівпровідників, складних наночастинок типу «ядро-оболонка», прояву розмірних і квантово-розмірних ефектів в оптичних і інших властивостях таких наноструктур. Проаналізовано сучасні методи отримання ізольованих нанокристалів металів (НК) Au, Ag, Pt і напівпровідників CdS, PbS, вплив умов синтезу на їх розмір і властивості. Проаналізовано методи одержання та властивості колоїдних частинок SiO2. Особливу увагу приділено отриманню і властивостям наночастинок типу «ядро-оболонка» - гетеронаночастинок на основі діелектричного ядра з наночастинок SiO2 і зовнішньою оболонкою з нанокристалів металів і напівпровідників. На основі узагальнення літературних даних зроблено обґрунтування необхідності нового підходу до створення гетеронаночастинок типу «ядро-оболонка», що полягає в формуванні оболонки із ізольованих нанокристалів металів і напівпровідників на поверхні SiO2 із збереженням їх нанорозмірних властивостей, з контрольованим ступенем заповнення поверхні SiO2.
Другий розділ містить опис експериментальних методик і використаної науково-дослідної апаратури. Наведено дані про застосовані методики одержання наночастинок діоксиду кремнію, ізольованих наночастинок Au, Pt, CdS, PbS, гетеронаночастинок SiO2/Au, SiO2/Pt, SiO2/CdS, SiO2/PbS. Наведено методику функціоналізації поверхні наночастинок SiO2 біфункціональними органічними молекулами. Приведено методи визначення фазового складу отриманих нанокристалів і гетеронаночастинок за допомогою методу рентгенофазового аналізу. Описано методи і устаткування для вивчення розміру, морфології і фазового складу отриманих наночастинок і гетеронаночастинок на основі діоксиду кремнію за допомогою просвічуваючої електронної мікроскопії і електронної дифракції. Наведено методику визначення елементного складу і електронного стану атомів за допомогою методу рентгенівської фотоелектронної спектроскопії. Приведено методику визначення каталітичної активності гетеронаночастинок SiO2/Au в модельній реакції розкладання пероксиду водню.
У третьому розділі приведено результати досліджень по отриманню монодисперсних сферичної форми наночастинок діоксиду кремнію і функціоналізації їх поверхні. Експериментально встановлено і оптимізовано параметри процесу гідролізу тетраетилортосилікату (ТЕОС) (концентрація ТЕОС, аміаку, порядок введення реагентів, рН середовища, температура) для отримання монодисперсних сферичної форми наночастинок діоксиду кремнію діаметром від 30 до 500 нм. Показано, що ведення процесу при температурі 22,0єС і співвідношенні молярних концентрацій Н2О/ТЕОС в діапазоні 1045 забезпечує монодисперсність і добру відтворюваність за розміром отриманих наночастинок SiO2. Підвищення температури на 1єС веде до збільшення дисперсії за розмірами наночастинок SiO2 до 30%, що пов'язане з неконтрольованою агломерацією зародків, що утворюються.
Отримані в роботі наночастинки SiO2 мають сферичну форму і високий ступінь однорідності за розміром (дисперсія по розмірах для кожного отриманого в роботі діаметру наночастинок SiO2 складає не більше 10%).
Для забезпечення контрольованої адсорбції нанокристалів металів і напівпровідників на поверхні сфер SiO2 (формування зовнішньої оболонки гетеронаночастинок) необхідно сформувати моношар, що містить впорядковані функціональні групи, що зв'язують оболонку нанокристалів з поверхнею нанотемплати. Функціоналізація поверхні SiO2 забезпечує перезарядку негативно зарядженої поверхні колоїдного SiO2 (ж- потенціал дорівнює - 3040 мВ залежно від діаметру наночастинок SiO2), знижує високу поверхневу енергію наночастинок SiO2. Як модифікуюча речовина був вибраний 3-амінопропілтриетоксісилан H2N(CH2)3Si(OC2H5)3, молекули якого утворюють з силанольними групами на поверхні діоксиду кремнію ковалентний хімічний зв'язок і за рахунок аміногрупи забезпечують адсорбцію на його поверхню нанокристалів металів та напівпровідників. Формування модифікуючого шару на поверхні SiO2 було підтверджено методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії.
У четвертому розділі розглянуто особливості процесу формування ізольованих нанокристалів Au контрольованого розміру на поверхні нанотемплат з сфер діоксиду кремнію - формування гетеронаночастинок SіО2/Au та дослідження властивостей одержаних гетеронаноструктур.
Проведені дослідження показали, що для формування зовнішньої оболонки із ізольованих НК Au заданого розміру і ступеню заповнення ними поверхні SіО2, процес формування ізольованих НК Au необхідно проводити поетапно. На першому етапі ізольовані негативно заряджені наночастинки Au діаметром 1-2 нм, закріплювалися на поверхні модифікованого SіО2 за рахунок електростатичної взаємодії з позитивно зарядженою амонієвою групою. Такі наночастинки (кластери) Au, що містять до 100 атомів, є зародками для подальшого направленого росту НК Au на поверхні ядра. Експериментально було підібрано оптимальні параметри процесу адсорбції ультрамалих кластерів Au на поверхні SiO2 різного діаметру, які дозволяють регулювати розмір вирощених на зародках кристалізації НК Au і ступінь заповнення ними поверхні SiO2. Експериментально знайдено, що для формування на поверхні наночастинок SiO2 діаметром 40, 120 і 350 нм ізольованих НК Au контрольованого розміру (3, 5, 7 нм) ступінь заповнення поверхні SiO2 зародками кристалізації повинна бути в діапазоні 5-15% залежно від розмірів вирощуваних ізольованих НК Au і заданому ступені заповнення ними поверхні нанотемплати.
Було розроблено методику контрольованого росту НК Au на зародках кристалізації відновленням золотохлористоводневої кислоти HAuCl4 у водному розчині. Вивчено вплив концентрації прекурсору, типу відновника на розмір і форму НК Au. Встановлено, що ведення процесу росту нанокристалів Au на при концентрації HAuCl4 4·10-4-2 10-5 М та гідроксиламіну солянокислого NH2OH·HCl 2·10-3 М забезпечує селективний рост НК Au на зародках кристалізації і практично повністю запобігає утворюванню та росту нових зародків в розчині. Збільшення концентрації HAuCl4 призводить до спонтанного утворення нових зародків і їх неконтрольованого росту, як в розчині, так і на поверхні SiО2.
На поверхні нанотемплат з діоксиду кремнію діаметром 40-350 нм вирощено ізольовані НК Au діаметром 3, 5, 7 нм. Наночастинки Au однорідні за розміром, достатньо рівномірно розподілені по поверхні нанотемплати, не спостерігається утворення агрегатів НК Au на поверхні SiO2.
В роботі отримано гетеронаночастинки SіО2/Au з діаметром наночастинок SіО2 40-350 нм і різною структурою зовнішньої оболонки (від ізольованих НК Au розміром 1-7 нм із ступенем заповнення ними поверхні SіО2 30-70% до суцільної оболонки товщиною до 10 нм). Показано, що при ступені заповнення поверхні SіО2 НК Au > 70% починається процес агломерації ізольованих НК Au на нанотемплаті з подальшим формуванням суцільної оболонки. На рис. 3 представлені електронно - мікроскопічні зображення наночастинок SіО2 діаметром 40 нм і різним ступенем заповнення їх поверхні наночастинками Au.
Дослідження зразків гетеронаночастинок SiO2/Au методами електронної і рентгенівської дифракції показали, що на поверхні наночастинок аморфного SiO2 формується оболонка з НК Au з гранецентрованою кубічною кристалічною решіткою, яка відповідає об'ємній фазі з періодом 4,07?.
Вивчення спектрів оптичного поглинання колоїдних розчинів гетеронаночастинок SiО2/Au з діаметром діелектричного ядра 40, 120 і 350 нм і різною товщиною оболонки (від окремих кластерів до товщини до 10 нм) показало наявність розмірного ефекту в спектрах поглинання таких наноструктур.
При однаковому діаметрі діелектричного ядра збільшення товщини металевої оболонки приводить до зсуву максимуму в спектрах поглинання в короткохвильову область.
Експериментально встановлено, що положення максимуму в спектрах поглинання (поверхневий плазмонний резонанс) визначається співвідношенням товщини внутрішнього діелектричного (SiО2) і зовнішнього провідного (Au) шарів. Експериментальні залежності положення максимуму плазмонного резонансу від відношення діаметр ядра / товщина оболонки при варіюванні діаметру діелектричного ядра при постійній товщині оболонки (1) і у разі зміни товщини оболонки при однаковому малому діаметрі ядра (2) мають лінійний характер, що добре узгоджується з теоретично розрахованою залежністю. Малий діаметр ядра обумовлює велику чутливість оптичних характеристик гетеронаночастинок SiO2/Au від кількості закріплених на ядрі нанокристалів Au.
Дослідження каталітичної активності гетеронаночастинок SiO2/Au з діаметром ядра 40-350 нм та НК Au 3 нм в окислювально - відновній реакції розкладання пероксиду водню показало, що каталітична активність гетеронаночастинок SiO2/Au найбільша для діаметру ядра 40 нм. На підставі експериментально визначених констант швидкості реакції для гетеронаночастинок та золю Au (діаметр наночастинок 3 нм) були розраховані площа поверхні НК Au в гетеронаночастинках та ступінь заповнення поверхні SiO2 НК Au.
Таблиця
Ступінь заповнення поверхні SiO2 нанокристалами Au
|
Зразок |
Константа швидкості, k·104, с-1 |
Концентрація частинок С, дм-3 |
Поверхня Au, м2/дм3 |
Ступінь заповнення, % |
|
|
Золь Au, 3 нм |
7 |
2,2·1015 |
0,0612 |
- |
|
|
SiO2/Au, 40/3 нм |
2,4 |
1,6·1012 |
0,0210 |
66 |
|
|
SiO2/Au, 120/3 нм |
0,6 |
1,8·1011 |
0,0052 |
17 |
|
|
SiO2/Au, 350/3 нм |
0,2 |
2,1·1010 |
0,0018 |
6 |
Найбільше заповнення поверхні SiO2 НК Au спостерігається для гетеронаночастинок діаметром SiO2 40 нм. Це пов'язано з тим, що, кількість активних силанольних груп на поверхні SiO2 зростає з збільшенням кривизни поверхні (зменшенням діаметру). На поверхні SiO2 діаметром 40 нм при модифікації утворюється більша кількість активних центрів, на яких і адсорбуються НК Au.
У п'ятому розділі розглянуто особливості процесу формування гетеронаночастинок SiO2/Pt із зовнішньою оболонкою із ізольованих НК Pt, і вивчення їх властивостей.
Для отримання ізольованих НК Pt був використаний метод відновлення платинохлористоводневої кислоти H2PtCl6 борогідридом натрію NaBH4 у водному розчині, як стабілізатор наночастинок Pt був обраний полівінілпіролідон з молекулярною масою 100000 г/моль. Варіюванням концентрації прекурсорів і стабілізатора були отримані нанокристали Pt діаметром від 2 до 7 нм.
Методом темплатного синтезу на функціоналізованій молекулами 3-амінопропілтриетоксісилану поверхні ядер з наночастинок SiO2 діаметром 40-350 нм була сформована зовнішня оболонка з ізольованих нанокристалів Pt. Були отримані гетеронаночастинки SiО2/Pt з різною структурою зовнішньої оболонки (від ізольованих НК розміром 2-7 нм із ступенем заповнення ними поверхні ядер SiO2 30-70% до суцільної оболонки товщиною до 7 нм).
Показано, що при збільшенні ступеню заповнення поверхні ядра вище 70 % на поверхні SiO2 формується оболонка, що складається з моношару НК Pt. Стабілізація НК Pt макромолекулами полівінілпіролідону з молекулярною масою 100000 г/моль забезпечує контрольоване закріплення НК і запобігає процесу агломерації НК Pt на поверхні нанотемплат.
Дослідження зразків гетеронаночастинок SiО2/Pt методом рентгенівської дифракції показало, що зовнішня оболонка гетеронаночастинок складається з НК Pt, що мають гранецентровану кубічну кристалічну решітку з періодом 3,92 Е.
Для визначення впливу діаметру SiО2 на формування оболонки з НК за даними електронної просвічуваючої мікроскопії і рентгенівської фотоелектронної спектроскопії був оцінений ступінь заповнення поверхні SiО2 ізольованими НК Pt. Найбільше заповнення поверхні SiO2 НК Pt (~ 70%) спостерігається для гетеронаночастинок з діаметром SiO2 40 нм, що, пов'язано із зростанням числа активних силанольних груп на SiO2 зі збільшенням кривизни його поверхні (зменшенням діаметру). На наночастинках SiO2 діаметром 40 нм при функціоналізації їх поверхні формується більше число активних центрів, на яких і адсорбуються нанокристали Pt.
У шостому розділі розглянуто особливості процесу контрольованого концентрування ізольованих нанокристалів напівпровідників CdS, PbS на поверхні темплати з наночастинок SiO2 - формування гетеронаночастинок SiO2/ PbS, SiO2/CdS та вивчення їх властивостей.
Ізольовані НК PbS й CdS були отримані реакцією обміну з водних розчинів прекурсорів. В результаті проведених досліджень як стабілізатор нанокристалів була вибрана полиіакрилова кислота з молекулярною масою 100000 г/моль. Варіюванням концентрацій реагентів і стабілізатора були отримані монодисперсні НК PbS і CdS розміром від 2 до 6 нм.
Формування ансамблів НК CdS, PbS на поверхні SiО2 проводили шляхом направленої адсорбції стабілізованих ізольованих нанокристалів на функціоналізовану поверхню нанотемплати у водному розчині. Показано, що стабілізація НК PbS і CdS макромолекулами поліакрилової кислоти з молекулярною масою 100000 г/моль приводить до формування такої полімерної оболонки навколо окремого ізольованого НК, яка забезпечує закріплення НК, запобігаючи їх взаємодії на темплаті, що дозволяє контролювати ступінь заповнення (30-80%) нанотемплати нанокристалами із збереженням їх нанорозмірних властивостей. Визначено, що на кожному етапі формування оболонки, на ядрі абсорбується в середньому 5·102 НК PbS або CdS. В процесі адсорбції ізольовані напівпровідникові НК рівномірно розподіляються по поверхні SiО2, утворюючи моношар НК CdS або PbS, товщина якого визначається розміром нанокристалів.
Встановлено прояв квантово-розмірних ефектів в оптичних спектрах поглинання розчинів ізольованих НК PbS и гетеронаночастинок SiO2/PbS. В спектрах поглинання НК PbS та гетеронаночастинок SiO2/PbS спостерігаються чіткі піки, яким відповідають енергії квантування першого екситонного стану.
На підставі аналізу спектрів поглинання гетеронаночастинок SiO2/PbS зроблено висновок про протікання двох конкуруючих процесів при формуванні напівпровідникової оболонки. Це збільшення щільності заповнення оболонки не взаємодіючими нанокристалами (за даними просвічуваючої електронної мікроскопії до ? 80%) з відповідним зростанням інтенсивності піку розмірного квантування екситону і згладжування піку унаслідок агломерації нанокристалів на поверхні ядер при щільності заповнення > 80%. Пік розмірного квантування екситону зберігає своє положення при переході на більший діаметр ядра 350 нм, а його інтенсивність визначається тільки кількістю не взаємодіючих нанокристалів на поверхні SiO2.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі встановлено і оптимізовано параметри процесу формування методом темплатного синтезу оболонок з ізольованих нанокристалів металів Au, Pt та напівпровідників PbS, CdS на поверхні сферичних частинок SiO2 (нанотемплат), що дозволяє управляти розмірами нанокристалів і варіювати ступінь заповнення поверхні нанотемплати, і вивчено властивості отриманих гетеронаноструктур. Отримано наступні наукові і практичні результати:
1. Оптимізовано умови отримання монодисперсних сферичної форми наночастинок діоксиду кремнію з контрольованим діаметром (40-500 нм) і малою (< 10%) дисперсією за розміром. Показано, що ведення процесу гідролізу тетраетілортосилікату (ТЕОС) при температурі синтезу 22,0 ± 0,1єС і співвідношенні молярних концентрацій Н2О/ТЕОС в діапазоні 1045 забезпечує контрольований розмір отриманих наночастинок SiO2, їх сферичність та монодисперсність, а також хорошу відтворюваність по розмірах. Показано, що модифікація поверхні SiO2 біфункціональними молекулами 3-аминопропіл-триетоксісилану забезпечує перезарядку поверхні колоїдних частинок SiO2 і адсорбцію на їх поверхні ізольованих НК металів та напівпровідників.
2. Досліджено основні стадії росту НК Au на сферичних нанотемплатах зі SiO2. Показано, що попереднє утворення центрів нуклеації на модифікованій поверхні нанотемплат дозволяє контрольовано управляти розміром і ступенем заповнення поверхні нанотемплати НК Au. Встановлено, що на поверхні SiO2 формується оболонка з НК Au з гранецентрованою кубічною кристалічною решіткою, яка відповідає об'ємній фазі, з періодом 4,07 Е.
3. Встановлено наявність розмірного ефекту в спектрах поглинання гетеронаночастинок SiO2/Au. Показано, що положення максимуму в спектрах поглинання (поверхневий плазмонний резонанс) визначається співвідношенням товщини внутрішнього діелектричного (SiO2) і зовнішнього провідного (Au) шарів. При збільшенні відношення діаметр ядра/товщина оболонки в інтервалі 4-40 максимум поглинання зсувається від 530 нм до 750 нм для діаметру ядра 40 нм.
4. Вперше отримано ізольовані гетеронаночастинки SiO2/Pt з діаметром діелектричних ядер від 40 до 350 нм і різною структурою зовнішньої оболонки (від ансамблів ізольованих НК розміром 2-7 нм із ступенем заповнення ними поверхні SiO2 30-70% до суцільної оболонки з товщиною до 7 нм). Встановлено, що формування полімерної оболонки нанокристалів Pt з макромолекул полівінілпіролідону з молекулярною масою 100000 г/моль і вище забезпечує регульоване закріплення і запобігання взаємодії нанокристалів Pt на поверхні SiO2. Експериментально встановлено, що в даних умовах на поверхні нанотемплат з SiO2 формується оболонка з моношару ізольованих НК Pt, товщина якої визначається діаметром НК.
5. Дослідження каталітичної активності гетеронаночастинок SiО2/ Au в реакції розкладання пероксиду водню та елементного складу гетеронаночастинок SiО2/Pt методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії показало, що найбільше заповнення поверхні SiО2 НК Au і Pt спостерігається для гетеронаночастинок діаметром SiО2 40 нм. На наночастинках SiO2 діаметром 40 нм, що мають найбільшу кривизну поверхні серед досліджуваних зразків нанотемплат (40-350 нм), при функціоналізації їх поверхні формується більша кількість активних центрів, на яких і адсорбуються НК Au, Pt.
6. Встановлено, що стабілізація нанокристалів PbS і CdS макромолекулами поліакрилової кислоти з молекулярною масою 100000 г/моль забезпечує закріплення та запобігання взаємодії нанокристалів на поверхні SiO2. Експериментально встановлені концентрації розчинів напівпровідників с[CdS] = = 3·10-2 г/дм3 и с[PbS] = 5·10-3 г/дм3, що забезпечує рівномірний розподіл і регульований ступінь заповнення (20-80 %) поверхні SiO2 нанокристалами напівпровідників.
7. Встановлено наявність квантових розмірних ефектів в спектрах поглинання розчинів гетеронаночастинок SiO2/PbS. Показано, що при ступені заповнення нанотемплати від 30 до 80% у спектрах поглинання спостерігається максимум, який відповідає енергії квантування оптичного екситону 5,4 еВ, при цьому розмір ядра не впливає на його положення. Щільність заповнення нанотемплати вище 80% приводить до агломерації нанокристалів і зникнення розмірних ефектів.
ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ:
1. SiO2/Au core-shell nanoparticles: synthesis and characterization / N.A. Matveevskaya, A.V. Tolmachev, Yu.I. Pazura, Yu.N. Savvin, S.V. Dukarov, V.P. Semynozhenko // Functional Materials. - 2005. - 12, №2. - P. 244-249.
2. Catalytic activity of SiO2/Au heteronanoparticles in hydrogen peroxide decomposition reaction / N.A. Matveevskaya, N.O. Mchedlov-Petrossyan, Yu.I. Pazura, V.P. Semynozhenko, A.V. Tolmachev // Functional Materials. - 2005. - 12, №3. - P. 555-558.
3. Матвеевская Н.А. Коллоидные системы наночастиц SiO2/Au и их оптические свойства / Н.А. Матвеевская, В.П. Семиноженко, А.В. Толмачев. // Материаловедение. - 2006. - №7. - С. 39-42.
4. Optical properties of nanocrystals CdS and PbS, adsorbed on silica nanoparticles / Yu.V. Yermolayeva, N.А. Matveevskaya, V.P. Semynozhenko, А.V. Tolmachev // Functional Materials.- 2006. - 13, №4. - P. 244-249.
5. Получение, структура и свойства гетеронаночастиц SiO2/Au / Н.А. Матвеевская, В.П. Семиноженко, Н.О. Мчедлов-Петросян, А.В. Толмачев, Н.И. Шевцов // Доповіді НАН України. -2007. - №2. - С. 101-107.
6. Interfacial properties of cetyltrimethylammonium-coated SiO2 nanoparticles in aqueous media as studied by using different indicator dyes / E.Yu. Bryleva, N.A. Vodolazkaya, N.O. Mchedlov-Petrossyan, L.V. Samokhina, N.A. Matveevskaya, A.V. Tolmachev // Journal of Colloid and Interface Science. - 2007. - 316. - P. 712-722.
7. Матвеевская Н.А. Гетеронаночастицы на основе диоксида кремния с золотой оболочкой / Н.А. Матвеевская, Н.О. Мчедлов-Петросян, А.В. Тол-мачев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - №2. - С. 98-102.
8. Heteronanoparticles based on silicon dioxide with Pt nanocrystals shell /N.A. Matveevskaya, M.V. Dobrotvorskaya, S.V. Dukarov, Z.I. Kolupaeva // Functional Materials. - 2008. - 15, №1. - P. 244-249.
9. Патент 83773 Україна, МПК В82В 3/00, С30В 28/00. Спосіб одержання наноструктур на основі нанотемплати з діоксиду кремнію / Н.А. Матвєєвська, Толмачов О.В, Єрмолаєва Ю.В., Семиноженко В.П.; заявник та власник Інститут монокристалів Національної Академії наук України. - №а2007 05872; заявл. 29.05.07: опубл. 11.08.2008, Бюл. №15.
10. Matveevskaya N.A. Production and research of optical properties of heteronanoparticles on the basis of silicium dioxide and gold / N.A. Matveevskaya, A.V. Tolmachev, Y.I. Pazura, V.P. Semynozhenko // International conference «Crystal Materials '2005» ICCM 2005, May 30-June 2 2005: book of abstracts. - Ukraine, Kharkov, 2005. - P. 227.
11. Матвеевская Н.А. Наночастицы типа «ядро - оболочка» на основе диоксида кремния / Матвеевская Н.А., А.В. Толмачев, Ю.Н. Саввин // Международная конференция «Современное материаловедение: достижения и проблемы» 26-30 сентября 2005: тезисы докладов. - Киев, 2005. - С. 707.
12. Matveevskaya N.A. Nanoshells SiO2/Au: formation and optical properties / A.V. Tolmachev, Yu.N. Savin // International Conference “Functional Materials ICFM 2005», 3-8 October 2005: Book of abstracts. - Ukraine, Crimea, Partenit, 2005. - P. 315.
13. Yermolayeva Yu.V. Obtaining and research of optical properties of “core-shell” particles SiO2/CdS, SiO2/PbS / Yu.V. Yermolayeva, N.A. Matveevskaya, A.V. Tolmachev // 12-th international seminar on physics and chemistry of solids, 28-31 May, 2006: book of abstracts. - Ukraine, Lviv, 2006. - P. 63.
14. Ермолаева Ю.В. Оптические свойства нанокристаллов полупроводников на частицах диоксида кремния / Н.А. Матвеевская, Ю.В. Ермолаева, А.В. Толмачев //XII Национальная конференция по росту кристаллов 23-27 октября 2006: тезисы докладов. - Россия, Москва, 2006. - С. 441.
15. Матвеевская Н.А. Гетеронаночастицы типа «ядро - оболочка» на основе диоксида кремния / Н.А. Матвеевская, А.В. Толмачев // XII Национальная конференция по росту кристаллов 23-27 октября 2006: тезисы докладов - Россия, Москва. - С. 436.
16. Matveevskaya N.А. Obtaining of ensembles platinum and palladium nanocrystals on silicium dioxide nanoparticles/ N.А. Matveevskaya, А.V. Tolmachev // International Conference «Modern Physical Chemistry for Advanced Materials», 26-30 June 2007: book of abstracts. - Ukraine, Kharkov, 2007. - P 277.
17. Matveevskaya N.А. Concentrating Pt and Pd nanocrystals on silicon dioxide nanotemplates International / N.А. Matveevskaya, А.V. Tolmachev // Conference “CRYSTAL MATERIALS'2007” (ICCM'2007, 17-20 September 2007: book of abstracts. - Ukraine, Kharkov, 2007. - P. 57.
18. Матвеевская Н.А. Структурный дизайн гетеронаночастиц SiO2/Au типа «ядро-оболочка» и их размерные свойства / М.В. Добротворская, Н.А. Матвеевская, Ю.Н. Саввин, А.В Толмачев / II Международная конференция «Наноразмерные системы: строение - свойства - технологии НАНСИС 2007», 21-23 ноября 2007: тезисы докладов, Украина, Киев, 2007. - C. 182.
АНОТАЦІЯ
Матвєєвська Н.А. Гетеронаночастинки типу «ядро-оболонка» на основі ядер SiO2 з оболонкою з нанокристалів Au, Pt та напівпровідників CdS, PbS. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01. - Матеріалознавство. - Інститут монокристалів НАН України, Харків, 2008.
Дисертація присвячена розробці методів формування наночастинок типу «ядро - оболонка» на основі ядер з монодисперсних наночастинок SiО2 і зовнішньою оболонкою з нанокристалів Au, Pt, PbS, CdS, вивченню впливу діаметру ядра і ступеню його заповнення нанокристалами зовнішньої оболонки на функціональні властивості гетеронаночастинок.
Методом темплатного синтезу одержані гетеронаночастинки SiО2/ Au з різною структурою зовнішньої оболонки (від ансамблів ізольованих нанокристалів Au діаметром 1-5 нм на поверхні сфер діаметром 40 нм і 1-7 нм для діаметру SiO2 120 нм і 350 нм зі ступенем заповнення поверхні SiO2 30-70 % до суцільної оболонки товщиною до 10 нм). Показано, що попереднє утворення центрів нуклеації на модифікованій поверхні SiO2 дозволяє управляти розміром нанокристалів Au і ступенем заповнення поверхні ядра.
Встановлено і оптимізовано параметри процесу формування оболонок зі стабілізованих нанокристалів Pt і напівпровідників PbS, CdS на поверхні SiO2, які дозволяють контролювати ступінь заповнення поверхні SiO2.
Методами просвічуваючої електронної мікроскопії, рентгенівської фотоелектронної спектроскопії і рентгенівської дифрактометрії досліджені структура, морфологія, склад гетеронаночастинок SiO2/Au, SiO2/Pt, SiO2/CdS та SiO2/PbS. Вивчені спектри оптичного поглинання синтезованих гетеронаноструктур.
Ключові слова: нанокристал, нанотемплата, діоксид кремнію, гетеронаночастинка, оптичні властивості.
АННОТАЦИЯ
Матвеевская Н.А. Гетеронаночастицы типа «ядро-оболочка» на основе ядер SiO2 с оболочкой из нанокристаллов Au, Pt и полупроводников CdS, PbS. - Рукопись
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.01. - Материаловедение. - Институт монокристаллов НАН Украины, Харьков, 2008.
...Подобные документы
Визначення силових характеристик в усіх діаметральних перерізах сферичної оболонки циліндричної обичайки апарата. Меридіональні і колові напруження оболонки. Побудова епюр напружень закритої оболонки. Зовнішня сила внутрішнього надлишкового тиску.
контрольная работа [137,2 K], добавлен 23.03.2011Визначення типу ремонтного виробництва. Технологічний процес відновлення вала, розробка плану операцій. Переваги та недоліки основних методів нанесення покриття напиленням. Схема живильника шнекового типу. Плазмотрон, класифікація основних видів.
курсовая работа [303,1 K], добавлен 23.01.2012Обґрунтування вибору типу гідроциліндру. Розрахунок робочого тиску в об'ємному гідроприводі та робочого об'єму насоса, коефіцієнту його корисної дії, споживання насосом потужності, діаметру трубопроводу. Оцінка стійкості та навантаження гідроциліндра.
курсовая работа [282,9 K], добавлен 09.12.2010Короткі відомості про деталь. Технічні вимоги до виготовлення деталі. Матеріал деталі, його хімічний склад і механічні властивості. Аналіз технологічності і конструкції деталі. Визначення типу виробництва. Вибір виду та методу одержання заготовки.
курсовая работа [57,9 K], добавлен 11.02.2009Визначення мети, предмету та методів дослідження. Опис методики обладнання та проведення експериментів. Сплав ZrCrNi як основний об’єкт дослідження. Можливості застосування та вплив водневої обробки на розрядні характеристики і структуру сплаву ZrCrNi.
контрольная работа [48,7 K], добавлен 10.07.2010Основні принципи підвищення зносостійкості порошкових матеріалів на основі заліза. Вплив параметрів гарячого штампування на структуру і властивості отримуваних пористих заготовок. Технологія отримання композитів на основі системи карбід титану-сталь.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 27.10.2013Аналіз технологічності конструкції деталі типу "Стакан". Вибір параметрів різальної частини інструментів. Перевірка міцності та жорсткості корпусу різця. Розробка інструментального налагодження. Вибір обґрунтування послідовності обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [302,9 K], добавлен 04.11.2012Вплив мінеральних наповнювачів та олігомерно-полімерних модифікаторів на структурування композиційних матеріалів на основі поліметилфенілсилоксанового лаку. Фізико-механічні, протикорозійні, діелектричні закономірності формування термостійких матеріалів.
автореферат [29,3 K], добавлен 11.04.2009Системи автоматичного контролю, управління і регулювання параметрів виробничих технологічних процесів. Загальна та технічна характеристика рівноміру буйкового пневматичного типу УБ-П, принципова схема приладу; його монтаж, обслуговування та ремонт.
дипломная работа [128,2 K], добавлен 01.11.2012Газомазутні вертикально-водотрубні парові котли типу ДЕ паропродуктивністю 25 т/г для вироблення насиченого пару. Опис котла, його парової частини. Розрахунок теплового балансу котлового агрегату. Опір першого та другого газоходів, водяного економайзера.
курсовая работа [233,7 K], добавлен 26.09.2010Отримання експериментальних даних про вплив іонізуючого опромінення на структуру та магнітні властивості аморфних і нанокристалічних сплавів на основі системи Fe Si-B. Результати досідження, їх аналіз та встановлення основних механізмів цього впливу.
реферат [32,4 K], добавлен 10.07.2010Описання проектованого теплообмінника типу "труба в трубі", його переваги та недоліки. Технологічна схема виробництва яблучного квасу. Тепловий, гідравлічний, конструктивний розрахунок та розрахунок теплової ізоляції, побудова графіку оптимізації.
курсовая работа [282,7 K], добавлен 07.07.2011Оформлення кресленика деталі, виливка, кованки. Аналіз технічних вимог на виготовлення деталі. Матеріал деталі та його властивості. Визначення типу виробництва. Вибір виду і методу отримання заготовки. Економічне обґрунтування вибору заготовки.
учебное пособие [3,8 M], добавлен 07.08.2013Визначення опору гум роздиранню. Залежність зміни міцності за механічного пошкодження поверхні від типу каучуку, властивостей та дозувань вихідних інгредієнтів та ступеню вулканізації. Визначення еластичності гум за відскоку. Випробування на стирання.
реферат [61,6 K], добавлен 19.02.2011Принцип действия, основные характеристики и элементы конструкции синхронного вертикального двигателя, область применения. Расчет электромагнитного ядра явнополюсного синхронного двигателя, его оптимизация по минимуму приведенной стоимости и резервов.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 16.04.2011Обґрунтування вибору відбіркових пристроїв, первинних перетворювачів, приладів контролю та засобів автоматизації парогенератора типу ПЕК–350–260. Розрахунок звужуючого пристрою та регулятора. Вибір параметрів, які підлягають контролю та сигналізації.
дипломная работа [66,8 K], добавлен 21.06.2014Огляд лічильників та методів вимірювання витрати рідини. Закон електромагнітної індукції М. Фарадея. Метрологічні характеристики лічильника. Можливості застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні вимірювального приладу електромагнітного типу.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 15.01.2015Дослідження рекуперативних і регенеративних теплообмінників, їх переваги, недоліки, призначення. Проектування підігрівного апарату типу "труба в трубі". Тепловий, конструктивний та гідравлічний розрахунки; потужність на валу насоса, теплова ізоляція.
курсовая работа [364,0 K], добавлен 21.11.2014Прибор для визначення коксуємості нафтопродуктів. Палива для дизельних двигунів, фактичні смоли. Показники, що характеризують властивості палив: лакоутворення, наявність сірчистих сполук. Вплив вмісту сірки в паливі на спрацювання поршневих кілець.
контрольная работа [235,7 K], добавлен 28.05.2012Опис зварної конструкції типу кожухотрубчастий теплообмінник та технічних умов на її виготовлення. Заходи спрямовані на зниження металоємності. Технічний контроль якості та виправлення браку. Проектування спеціального механізованого устаткування.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 24.02.2013
