ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРЕБРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Курсовая работа по неорганической химии Студент 4 курса Е.А. Вишнякова Оценка « » Руководитель, доцент, к.х.н. С.В. Сайкова Оценка защиты « » Итоговая оценка « » Зав.кафедрой неорганической химии Н.Н.Головнев Красноярск 2008 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Литературная часть 1.1 Применение наночастиц серебра 1.2 Основные методы получения наночастиц серебра 2.1 Получение наночастиц серебра методом химического восстановления в растворах 1.1 Получение наночастиц серебра методом фотолиза 7 1.2.1.2 Получение наночастиц серебра с помощью лазерного излучения 1.3 Радиационно-химическое восстановление ионов металлов в водных растворах. Образование золей металла 1.3 Свойства наночастиц серебра 1.4 Методы исследования наночастиц 2 Экспериментальная часть 2.1 Оборудование и реактивы 2.2 Методы исследования 15 2.2.1 Получение наночастиц серебра 2.2 Приготовление раствора на основе фармацевтического препарата «Аскорбиновая кислота с глюкозой» 2.3 Обсуждение результатов 3.1 Изучение влияния концентрации нитрата серебра на величину плазмонного пика 3.2 Изучение влияния рН на величину плазмонного пика 3.3 Исследование влияния концентрации восстановителя – глюкозы на свойства получаемых наночастиц серебра 22 Выводы 23 Список литературы 24 ВВЕДЕНИЕ В последние годы интерес к изучению и получению наноразмерных частиц существенно возрос. Это связано с тем, что открылись новые перспективные возможности использования наноматериалов во многих областях науки и техники, в частности, для получения эффективных и избирательных катализаторов, для создания элементов микроэлектронных и оптических устройств, для синтеза новых материалов.
Растворы золей металлов, преимущественно золота, серебра и металлов платиновой группы, интенсивно изучались в прошедшем столетии.
Среди вариантов их получения преобладают методы, основанные на восстановлении ионов металлов в растворах в присутствии высокомолекулярных соединений и ПАВ в качестве стабилизаторов, и приемы испарения и конденсации металлов.
В начале 1990-х годов применение радиационно-химического метода восстановления позволило получить такой химически активный металл как кадмий в коллоидной форме в водном растворе и изучить его электронные, оптические и другие свойства.
Разработанный подход оказался продуктивным и его применение дало возможность за короткий срок существенно расширить круг металлов, получаемых в наноразмерном состоянии в водных растворах.
Есть все основания полагать, что интерес к наноразмерным частицам будет сохраняться еще длительное время и это вызвано тем, что они занимают промежуточное положение между атомно-молекулярным и конденсированным состояниями вещества [1]. Из этого факта вытекают необычные их свойства. Фундаментальными задачами остаются установление их электронной структуры, характера взаимодействия со средой, изучение состояния поверхности и её влияния на устойчивость наночастицы, способности оказывать каталитическое действие на протекание разнообразных химических реакций и др. Целью данной работы являлось изучение процесса восстановления серебра в водных растворах и определение оптимальных условий синтеза наночастиц серебра.
Глава 1
Литературная часть 1.1
Применение наночастиц серебра. Когда наночастицы серебра объединяются с раковыми антителами, раковые ... Типичные наночастицы серебра имеют размеры 25 нм. Уже на протяжении тысячелетий бактерии и вирусы не способны выработать... В связи со способностью особым образом модифицированных наночастиц сер...
Основные методы получения наночастиц серебра 2.1
Полученные частицы исследуют различными способами: методом рентгеновск... Восстановление более мягким восстановителем, таким как гидразин, приво... При варьировании условий восстановления возможно получение практически... Коллоидный раствор в щелочной среде сохраняет устойчивость в течении б... Несмотря на то, что принцип селективности для этих систем еще не полно...
Получение наночастиц серебра методом фотолиза. Процесс фотолиза, с помощью лазерного возбуждения, также может быть ис... Это объясняется частичным нагревом, плавлением и испарением поверхност... Моханти [5] предполагал, что лазерное облучение разбивает наночастицы ... Таким образом, основным способом контроля размера образующихся наночас...
Получение наночастиц серебра с помощью лазерного излучения. Соответственно, окисление приводит к обратному эффекту. Анализируя спе... Ми (1908, теория Ми). Рассеяние на крупных частицах обусловливает ореолы, радуги, гало и др. В-третьих, взаимодействие частиц друг с другом не позволяет считать их...
Методы исследования наночастиц. Для описания устойчивости нанодисперсии серебра во времени могут быть ... К надежным инструментальным методам относится оптический, основанный н... Компьютерный анализ полученных изображений наночастиц дал возможность ... Атомно-абсорбционная спектроскопия позволила определить концентрацию и...
Экспериментальная часть 2.1
Колориметр фотоэлектрический Analytic jena; рН – метр марки 150М; Элек... Соотношение объемов 1:1. Приготовленные растворы подвергали нагреванию на плитке (t=96-98С) в т... Спектры поглощения Ag-гидрозоля регистрировали при комнатной температу... 2.2.2 Приготовление раствора на основе фармацевтического препарата «Ас...
Рисунок 2 - Спектры оптического поглощения исходных растворов (	... Химическое восстановление является многофакторным процессом и зависит ... Рисунок 7 - Спектры оптического поглощения гидрозоля серебра, полученн... . Результаты представлены на рисунке 8.
Список литературы 1.Б.Г.Ершов Наночастицы металлов в водных растворах: электронные, оптические и каталитические свойства/Ершов Б.Г.//Журнал российского химического общества им. Д.И. Менделеева. – 2001 Т. XLV, № 3 С.5-9. 2. Meng Chen Preparation and Study of Polyacryamide-Stabilized Silver Nanoparticles through a One-Pot Process/ Meng Chen, Li-Ying Wang, Jian-Tao Han, Jun-Yan Zhang, Zhi-Yuan Li, Dong-Jin Qian//Department of Chemistry and Laboratory of AdVanced Materials, Fudan UniVersity. – 2006. – С.34-38. 3. Кузьмина Л.Н. Получение наночастиц серебра методом химического восстановления/Л.Н.Кузьмина, Н.С.Звиденцова, Л.В Колесников// Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. – 2007 Т. XХХ, № 8. – С.7 -12. 4. Сергеев Б.М Получение наночастиц серебра в водных растворах полиакриловой кислоты/ Б.М.Сергеев, М В. Кирюхин, А.Н.Прусов, В.Г Сергеев // Вестник Московского Университета.
Серия 2. Химия – 1999. – Т.40, №2. – С. 129-133. 5. Lilia Coronato Courrol A simple method to synthesize silver nanoparticles by photo-reduction/ Lilia Coronato Courrol, Fl´avia Rodrigues de Oliveira Silva, La´ercio Gomes// EPUSP. – 2007. – Vol.18, №6. – Р.12 – 16. 6. Wanzhong Zhang Synthesis of silver nanoparticles—Effects of concerned parameters in water/oil microemulsion/Wanzhong Zhang, Xueliang Qiao, Jianguo Chen// State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology. – 2007. – Р.17 – 21. 7. Вегера, А.В. Синтез и физико-химические свойства наночастиц серебра/ А.В. Вегера, А.Д. Зимон// Московский государственный университет технологии и управления. – 2006 5 – 12. 8. Степанов А.Л. Особенности синтеза металлических наночатиц в диэлектрике методом ионной имплантации/ А.Л.Степанов //Журнал Технического университета Аахена, Германия. – 2007. – С.2 – 7. 9. Комаров С.М. Камера – обскура для нанотехнолога/С.М.Комаров//Химия и жизнь 2007. – №3. – С.32 – 36. 10. Эрлих Г. Нанотехнологии как национальная идея/Г.Эрлих//Химия и жизнь 2008 №3. – С.32 – 38. 11. Третьяков, Ю.Д. Неорганическая химия – основа новых материалов/Ю. Д.Третьяков//Химия и жизнь. – 2007 №5. – С.4 – 11. 12. Paul Mulvaney Surface Chemistry of Coiioidai Silver in Aqueous Solution: Observations on Chemisorption and Reactivity/ Paul Mulvaney, Thomas Linnert, Arnim Henglein// The Journal of Physical Chemistry, Berlin 1991 Vol. 95, № 20. – Р.36 – 36. 13. Шабанова, Н.А. Химия и технология нанодисперсных систем/ Н.А.Шабанова, В.В.Попов, П.Д.Саркизов. – М.:ИКЦ «Академкнига», 2007. – 309с.