Магнитные наночастицы: проблемы и достижения химического синтеза
Страница 5

Цель данного обзора состоит в том, чтобы ознакомить читателей с последними достижениями в области химического синтеза магнитных наночастиц, проблемами возникающими в ходе попыток управления структурой, формой, размерами, и физическими свойствами химически приготовленных магнитных наночастиц, а также направлениями поиска путей решения обозначенных проблем с иллюстрациями на конкретных, и наиболее свежих примерах.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ

Основополагающим принципом химического синтеза наночастиц является инициация химической реакции и последующий контроль над процессами нуклеации и роста образующегося продукта. Понимание сути этих процессов и уровень контроля над ними определяют успешность достижения цели – получения монодисперсных наночастиц с желаемым составом и формой. Исторически сложилось, что первоначальным методом дававшим хороший результат был термический метод синтеза полупроводниковых наночастиц халькогенидов кадмия в координирующих растворителях, разработанный в Массачуссетском Технологическом Институте (MIT) в группе профессора М. Бавенди (Moungi Bawendi) [83, 84]. Предложенный метод основан на реакции алкилпроизводных металлов (Me2Zn, Me2Cd, Me2Hg) с алкилфосфин- или алкилсилилпроизводными халькогенидов (R3P=S, R3P=Se, R3P=Te) в смеси различных триалкилфосфинов и триалкилфосфиноксидов (R3P, R = C8H17, R3P=O) c алкиламинами (например олеиламин) при температурах 150-300 оС в атмосфере аргона. Получение монодисперсных наночастиц разных составов и размеров осуществлялось изменением условий проведения эксперимента. В дальнейшем этот метод получил широкое распространение, и в последние годы были разработаны пути позволяющие обходиться без высокотоксичных и нестабильных на воздухе соединений [66] а также сделаны уверенные шаги к детальному пониманию механизма образования наночастиц [153]. Попытки адаптировать этот метод на синтез магнитных наночастиц увенчались успехом и некоторыми неожиданными результатами. Впрыскиванием толуольного раствора карбонила кобальта (Co2(CO)8) в расплавленный триоктилфосфиноксид при 150 оС были получены наночастицы кобальта примитивной кубической структуры, или ? - кобальта (P 4132, a= 6.09 ?) [32, 133], впрыскиванием раствора карбонила кобальта в о-дихлорбензоле в кипящий (182-190 оС) о-дихлорбензол содержащий олеиновую кислоту и триоктилфосфиноксид были получены дискообразные наночастицы ГЦК-кобальта, в ходе реакции превращавшегося в сфероидальные частицы ? – кобальта [108, 109]. Помимо кобальта по подобной технологии были получены наночастицы никеля [96], железа [18], различных магнитных сплавов – FePt [87], FePd и CoPt [24], CoPt3 [124] и др. Параллельно развивались методы синтеза магнитных наночастиц в водной или водно-органической средах при комнатной температуре или незначительном нагревании. Тут следует выделить два получивших широкое распространение подхода – метод микроэмульсий (обратные мицеллы) и гидролиза (дегидратационное соосаждение).

Другие статьи из раздела

Henkel: подписано соглашение о продаже Cognis

По информации, полученной rcc.ru из достоверных источников, компания Henkel согласилась продать химическое подразделение Cognis консорциуму финансовых инвесторов, в который входят Schroder Ventures и Goldman Sachs Capital Partners. Впечатляет стоимость сделки,...


Производственные отходы – не грязь, а ценное химическое сырье

Проблема ликвидации отходов, накопленных в результате деятельности предприятий нефтегазового комплекса, стоит сегодня достаточно остро, что в первую очередь связано с существенным ростом объемов производства. Разработка эффективных способов утилизации сделает возможным...


Состоялось торжественное открытие Международного года Химии в России

15 февраля в Большом зале Российской Академии наук состоялось торжественное открытие Международного года Химии в России. С приветственным словом от имени президента России Дмитрии Медведева обратился к общественности глава оргкомитета...