350 руб
Журнал «Наукоемкие технологии» №7 за 2011 г.
Статья в номере:
Влияние электрического поля на формирование аэрозольных наночастиц оксида никеля
Ключевые слова: левитационно-струйный метод наночастицы оксид никеля удельная поверхность электрическое поле
Авторы:
Ю. Г. МОРОЗОВ - д.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (г. Черноголовка, М.о.). Е-mail: morozov@ism.ac.ru О. В. БЕЛОУСОВА - Науч. сотрудник, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (г. Черноголовка, М.о.). Е-mail: belous@ism.ac.ru М. В. КУЗНЕЦОВ - д.х.н., ст. науч. сотрудник, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (г. Черноголовка, М.о.). Е-mail: kuznets@ism.ac.ru
Аннотация:
Частицы оксида никеля со средними размерами 9-25 нм получены левитационно-струйным методом конденсации паров металла в смеси потоков газообразных гелия и воздуха (кислорода) с приложением постоянного электрического поля с напряженностью вплоть до 650 кВ/м. Частицы изучены сканирующей электронной микроскопией, энергодисперсионным рентгеновским микроанализом, рентгенофазовым анализом, методом БЭТ и вибрационной магнитометрией. Обнаружено, что увеличение напряженности приложенного электрического поля приводит к немонотонному изменению удельной поверхности, средних размеров наночастиц и остаточного содержания в них металлического никеля. Показано, что вариации различных параметров такого процесса позволяют получать наночастицы с заданным составом, размерами и значением удельной поверхности.
Страницы: 34-41
Список источников
  1. Sako S., Ohshima K., Sakai M., Bandow S. Magnetic property of NiO ultrafine particles with a small Ni core // J. Vac. Sci. Technol. 1997. V. B15. № 4. P. 1338-1342.
  2. Nanoparticles and nanostructured films. Preparation, characterization and applications. Ed. Fendler J.H. Wiley-VCH,-Weinheim. 1998. 490 p.
  3. The chemistry of nanomaterials: synthesis, properties, and applications. Eds. Rao C.N.R., Muller A., Cheetham A.K. V. 1, 3. Weinheim. Wiley - VCH. 2004. 761 p.
  4. Meneses C.T., Flores W.H., Garcia F., Sasaki J.M.A. A simple route to the synthesis of high-quality NiO nanoparticles // J. Nanopart. Res. 2007. V. 9. № 3. P. 501-505.
  5. Chopra N., Claypoole L., Bachas L.G. Morphological control of Ni/NiO core/shell nanoparticles and production of hollow NiO nanostructures // J. Nanopart. Res. 2010. online-first.
  6. Pinarbasi M., Metin S., Gill H., Parker M., Gurney B., Carey M., Tsang C. Antiparallel pinned NiO spin valve sensor for GMR head application // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. № 9. P. 5714-5719.
  7. Lee I.S., Lee N., Park J., Kim B.H., Yi Y.W., Kim T., Kim T.K., Lee I.H., Paik S.R., Hyeon T. Ni/NiO core/shell nanoparticles for selective binding and magnetic separation of histidine-tagged proteins // J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. № 33. P. 10658-10659.
  8. Poizot P., Laruelle S., Grugeon S., Dupont L., Tarascon J. - M. Nano-sized transition-metal oxides as negative-electrode materials for lithium-ion batteries // Nature. 2000. V. 407. № 6803. P. 496-499.
  9. Park J., Kang E., Son S.U., Park H.M., Lee M.K., Kim J., Kim K.W., Noh H.J., Park J.H., Bae C.J., Park J.G., Hyeon T. Monodisperse nanoparticles of Ni and NiO: synthesis, characterization, self-assembled superlattices, and catalytic applications in the suzuki coupling reaction // Adv. Mater. 2005. V. 17. № 4. P. 429-434.
  10. Park J., Koo B., Yoon K.Y., Hwang Y., Kang M., Park J.G., Hyeon T. Generalized synthesis of metal phosphide nanorods via thermal decomposition of continuously delivered metal-phosphine complexes using a syringe pump // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 23. P. 8433-8440.
  11. Морозов Ю.Г., Белоусова О.В., Кузнецов М.В. Получение наночастиц никеля для каталитических применений // Неорганические материалы. 2011. Т. 47. № 1. С. 41-46.
  12. Ген М.Я., Миллер А.В. Левитационный метод получения ультрадисперсных порошков металлов // Поверхность. 1983. № 2. С. 150-154.
  13. Кондратьева Т.А., Морозов Ю.Г., Чернов Е.А. Влияние условий получения на свойства малых частиц никеля // Порошковая металлургия. 1987. № 10. С. 19-22.
  14. Krasnov A.P., Morozov Yu.G., Chernov E.A. Characteristic features of the vaporization mechanism in the crucible-free production of aerosol particles // Powder Technology. 1994. V. 81. № 1. P. 93-98.
  15. Morozov Yu.G., Belousova O.V., Kuznetsov M.V.Synthesis of magnetic nanooxides by the crucible-free aerosol method // Programme and the Book of Abstracts YUCOMAT 2008 (Herceg-Novi, Montenegro, 8-12 September 2008) 2008. P. 11.
  16. Григоревский А.В., Мазо Д.И., Чижов П.Е. Исследование магнитных свойств и структуры ультрадисперсных порошков никеля // Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума «Свойства малых частиц и островковых
    металлических пленок» (Сумы. Октябрь 1985 г.) Киев. Наукова думка. 1985. С. 104-105.
  17. Ген М.Я., Платэ И.В., Стоенко Н.И., Сторожев В.Б., Федорова Е.А. // В сб. «физикохимия ультрадисперсных систем» / под ред.И.В. Танаева. М.: НАУКА. 1987.
  18. Kodama R. H., Makhlouf S.A.,Berkowitz A.E. Finite Size Effects in Antiferromagnetic NiO Nanoparticles // Phys. Rev. Lett. V. 79. № 7. P. 1393-1396.
  19. Davar F., Fereshteha Z., Salavati-Niasari M. // Nano-particles Ni and NiO: Synthesis, characterization and mag-netic properties // J. Alloys&Comp. 2009. V. 476. № 1-2. P. 797-801.
  20. National Research Council, International Critical Tables. N.Y.: Mc Graw-Hill Book Co. 1926.
  21. Richardson J. T., Yiagas, D. I.  Turk B., Forster K. Origin of superparamagnetism in nickel oxide // J. Appl. Phys. 1991. V. 70. № 1 l. P. 6977-6982.
  22. Петров Ю.И.Физика малых частиц. М.: Наука. 1982.
  23. Эмсли Дж.  Элементы. М.: Мир. 1993.
  24. Химическая энциклопедия: В 5. Т. 3: / Редколегия: Кнунянц И.Л. и др. М.: Большая Российская энциклопедия. 1992.
  25. Григоревский А.В., Дремов В.В., Чернов Е.А. Кинетика окисления и стабильность магнитных порошков железа и никеля // Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума «Свойства малых частиц и островковых металлических пленок» (Сумы, октябрь 1985 г.). Киев: Наукова думка. 1985. С. 103-104.
  26. Третьяков Ю.Д.Химия нестехиометричных окислов. М: Изд-во МГУ. 1974.
  27. Козловский М.И., Бурчакова В.И., Мелентьев И.И. Электрическое поле и кристаллизация. Кишинев: ШТИИНЦА. 1976.
  28. Ксенофонтов Д.А., Демьянец Л.Н., Иванов-Шиц А.К.Влияние электрического поля на рост кристаллов в системе Li3PO4 ? Li4GeO4 ? Li2MoO4 ? LiF // Неорганические материалы. 2008. Т. 44. № 10. С. 1244-1249.