Читать онлайн «Нанохимия»

Г. Б. Сергеев НАНОХИМИЯ 2-е издание, исправленное и дополненное Издательство Московского университета 2007 УДК 541 ББК24 С32 Издано при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям в рамках Федеральной целевой программы «Культура России» Рецензенты: доктор химических наук, профессор, член-корреспондент РАН И. В. Мелихов, доктор физико-математических наук, профессор А. Е. Ермаков Сергеев Г. Б. С32 Нанохимия. — 2-е изд. , испр. и доп. — М. : Изд-во МГУ, 2007. - 336 с. ISBN 978-5-211-05372-4 Книга является первой отечественной монографией, посвященной новому и быстро развивающемуся направлению — нанохимии. Эта область связана с получением и изучением физико-химических свойств частиц, имеющих размеры в несколько нанометров. Подобные частицы могут обладать высокой реакционной способностью в широком интервале температур. В книге на примере различных элементов показано, что исследования в области нанохимии открывают новые возможности синтеза веществ и наноматериалов с неизвестными свойствами. Основное внимание уделено специфике получения и химическим превращениям атомов, кластеров и наночастиц металлов. Специальные разделы посвящены углероду и работам по криохимии атомов и наночастиц металлов. В отдельных главах рассмотрены размерные эффекты в химии и перспективы развития нанохимии. Монография представляет интерес для тех, кто хочет ознакомиться с новым направлением, в котором тесно переплетаются представления химии, физики, материаловедения, а в последнее время биологии и медицины. Книга будет полезна научным работникам и преподавателям, развивающим конкретные области нанонауки, студентам и аспирантам, которые захотят посвятить себя новой и перспективной науке XXI в. УДК 541 ББК24 © Издательство Московского ISBN 978-5-211-05372-4 университета, 2007 Оглавление К читателю 5 Предисловие ко 2-му изданию 7 От автора 8 Введение 10 Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ И НЕКОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 13 Глава 2. ПОЛУЧЕНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАНОЧАСТИЦ 22 2. 1. Химическое восстановление 24 2. 2. Реакции в мицеллах, эмульсиях и дендримерах 29 2. 3. Фото- и радиационно-химическое восстановление 35 2. 4. Криохимический синтез 41 2. 5. Физические методы 51 2. 6. Частицы разной формы и пленки 55 Глава 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 61 3. 1. Электронная микроскопия 62 3. 1. 1. Просвечивающая электронная микроскопия 62 3. 1. 2. Сканирующая электронная микроскопия 63 3. 2. Зондовая микроскопия 64 3. 3. Дифракционные методы 68 3. 3. 1. Рентгенография 68 3. 3. 2. Дифракция нейтронов 69 3. 4. Другие методы 69 3. 4. 1. Расширенная адсорбция рентгеновских лучей 69 3. 4. 2. Рентгенофлюоресцентная спектроскопия 70 3. 4. 3. Масс-спектрометрия 70 3. 4. 4. Фотоэлектронная спектроскопия 70 3. 5. Сравнение спектральных методов анализа элементов 71 Глава 4. КРИОХИМИЯ АТОМОВ И НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ ... 74 4. 1. Реакции частиц магния 74 4. 1. 1. Реакции Гриньяра 75 4. 1. 2. Активация малых молекул 77 4. 1. 3. Взрывные реакции 81 4. 2. Серебро и другие металлы 85 4. 2. 1.