Молекулярные кластеры. Методы синтеза.

Молекулярные кластеры представляют собой новую структурную модификацию вещество с манометровыми размером и структурных элементов, которые занимают особое место среди обычных аллотропных форм веществ и формируются при использовании методов получения ультрадисперсных материалов.
Наиболее широко известны среди них фуллерены — новая аллотропная молекулярная форма углерода замкнутый полиэдр из атомов углерода должен иметь замкнутую электронную оболочку и высокую энергию связи.
Экспериментально, в частности методами испарения графита лазерным пучком, был получен широкий спектр фуллеренов, наиболее стабильными среди которых являются C60 и С70, содержащие соответственно 60 и 70 атомов углерода.

Каждый атом углерода, располагающийся на поверхности сфероида, имеет трех соседей, с которыми реализуются две одинарные и одна двойная связь в результате гибридизации s- и р-электронов.
С увеличением диаметра металлического атома необходима большая внутренняя полость в молекуле фуллерена, что обеспечивается в случае фуллеренов с большим числом атомов углерода.

В идеальной молекуле все атомы титана и углерода имеют одинаковую координацию (как в фуллерене С60), равную трем, занимают одинаковые позиции и распределены по вершинам додекаэдра таким образом, что титан связан только с углеродом, а шесть димеров С2 чередуются с восемью атомами титана.

При плазмохимическом газофазном синтезе с лазерным нагревом плазмы наблюдалось преимущественное образование кластерных частиц Ме8С12 и МеmСn (Me = Ti, Zr, Нf, V) с соотношением Ме. С приблизительно 1,5—2,0, а не наночастиц карбидов TiС, ZrС, НfС, VС с ГЦК-структурой. Между тем обычный плазмо-химический синтез без применения лазерного нагрева плазмы позволяет получать только карбидные наночастицы.

 

 

11.Твердофазные материалы. Метод диспергирования, его варианты.

По составу твердофазные материалы достаточно разнообразны и могут быть объединены в группы. Сама структура формируется путем различного сочетания между собой полиэдров, которые в разных комбинациях могут соединяться между собой вершинами, рёбрами, гранями.

Диспергирование — тонкое измельчение твёрдых тел или жидкостей, в результате чего получают порошки, суспензии, эмульсии. При диспергировании твёрдых тел происходит их механическое разрушение.

Методы диспергирования:

· Вальцевание

· "Мокрая" химия

· Осаждение из газовой фазы

· Плазменное распыление

· Размол вибрационными, планетарными, шаровыми и др. мельницами (для твердых тел)

· Самопроизвольное диспергирование

· Ударное сжатие (взрыв)

· Ультразвуковое диспергирование

· Экструзия