1 nanometr -100 nanometr (1 nm = 10-9 m - 100 nm = 10-7 m) o'lchamlari oralig'ida har qanday moddaning fizikaviy va kimyoviy xossalari ozgarib turadigan va sub'ektlari o'zgarib turadigan yangi dunyo paydo bo'ldi. Fizika, kimyo va biologiya fanlarini o'rganishda birlashdi . Nanodunyo - bu jonli yoki jonsiz moddaning atomlardan o'z-o'zini tashkil qilish orqali hosil bo'lgan fazoning bir qismi.Nanodunyoning kelajagi nafaqat nanoelektronika yoki nanokimyo yoki nanobiologiya bo'ladi. Nanostatning eng muhim amaliy ahamiyati noorganik, organik va biologik dunyoning yaqinlashishi (konvergentsiyasi) va ilgari tabiatda ko'rilmagan yangi moddalar va mavjudotlarni yaratish imkoniyatidir. Nanomateryallarni ishlab chiqarish va o'rganishga asosiy hissa kimyogarlar tomonidan qo'shildi. 70-80 yil davomida kimyogarlar bir necha yuz xil nano -ob'ektlar - zarralar, materiallar, tuzilmalarni sintez qilishdi. Bular kentavrlar, koaservatlar, taktoidlar , fazoidlar , allofenlar , ulkan klasterlar, fullerenlar, fulleroidlar , nanotubalar va boshqalar. Fiziklar grafen oldilar . Nanodunyodagi tuzilmalarning xilma-xilligini nima belgilaydi ? Javob: nanostatning kvant tabiati va nanodunyoda hukmronlik qiluvchi maxsus statistik qonunlar . Nanotizimlar rivojlangan sirt mavjudligi sababli muvozanatdan uzoqda. Atomlarning sirt yaqinidagi joylashuvi geometrik va fizik jihatdan kristallning asosiy qismidagi joylashuvidan farq qiladi. Sirt qatlamining tarkibi kimyoviy birikmaning stexiometrik tarkibiga mos kelmaydi. Nanozarrachalar o'lchamlari 100 nanometrdan kichik bo'lgan atomlar yoki molekulalardan tashkil topgan shakllanishlar deb hisoblanadi. Nanozarralar ( biologik , organik, organometall) o'ziga xos tuzilishga ega bo'lgan ba'zi individual shakllanishlardir. 1999 yilda nanozarrachalarda (kentavrlarda) kogerent chegaralar topildi. Bu “ko‘p fazali” nanozarrachalar standart interfeyslarga ega emasligini anglatardi. A.I. Rusanov faza yoki agregatsiya holati tushunchasi nanozarrachalarga taalluqli emasligini ko'rsatdi . Davriy sistemadagi moddaning atomlari o'rtasida 1 nm dan kam yoki unga teng masofada tortishish kuchlari paydo bo'ladi. Ushbu kuchlarning ta'siri natijasida atom konfiguratsiyasi kuchli bog'lanishlar (kovalent, ion yoki metall) va zaif ( van der Waals , vodorod) bilan hosil bo'lishi mumkin. Yadroviy oz miqdordagi atomlarni o'z ichiga olgan assotsiatsiyalar molekulalar yoki klasterlar (assotsiatsiyalar) deb ataladi. Zarracha qanchalik kichik va harorat past bo'lsa, uning kvant xususiyatlari shunchalik kuchli namoyon bo'ladi. Nanoklasterlar 1 nm -100 nm oralig'ida moddalar tuzilishining molekulyar darajasida bo'lib, atomlar va mikrozarrachalardan xossalari bilan tubdan farq qiladi. Aynan nanoklasterlar asosiy "elementlar" bo'lib, ulardan nanodunyoda yashovchi turli nanoob'ektlar quriladi . Nanoob'ektlarning o'lchovli zanjirlari nanodunyodan mikrokosmosgacha va undan keyin makrokosmosgacha shakllanadi : Izolyatsiya qilingan yagona nanoklasterlar Nanotizimlar Nanostrukturalar Nanomateriallar nanoqurilmalar Nanotexnologiya . Nanoklaster molekula kabi . U sirtdagi atomlardan va klaster ichidagi atomlardan iborat. Hajmi bir necha nanometr bo'lgan nanoklasterda atomlarning ko'pchiligi uning yuzasida, yirik nanoklasterlar uchun - 10% dan ortiq. Nanoklasterlar va nanostrukturalarni o'rganish fizik kimyoning predmeti bo'lib, nanoklasterlarni olish usullarini , ularning xususiyatlarini va keyinchalik turli nanotexnologiyalarda qo'llaniladigan nanomateriallar va texnik nanodevices shaklida qo'llash usullarini o'z ichiga oladi . Nanoklasterlarning umumiy qabul qilingan tasnifi hali mavjud emas. Nanoklasterlarning tasnifi (olish usuli bo'yicha) Suzdalev I.P:
gruppa ajratilgan va zaif oʻzaro taʼsir qiluvchi nanoklasterlar guruhi : - molekulyar klasterlar, -
gaz ligandsiz klasterlar (ishqoriy metallar, alyuminiy, simob, oʻtish metallari klasterlari), -
uglerod klasterlari va fullerenlar
Van der Vaals klasterlari,
kolloid. klasterlar.
2.gruppa nanoklasterlar va nanostrukturalar guruhiga quyidagilar kiradi : - qattiq holatdagi nanoklasterlar va nanostrukturalar , -
matritsali nanoklasterlar va supramolekulyar . nanostrukturalar , -
klaster kristallari va fulleritlari , -
siqilgan nanosistemalar va nanokompozitlar , -
nanoplonyonkalar va nanoturubalar .
Turli nanoklasterlar va nanostrukturalarni olish usullari
Metalllarning molekulyar klasterlari ko'p yadroli kompleks birikmalardir. Murakkab birikmalar markaziy atomdan iborat (murakkablashtiruvchi vosita) va ligandlar (markaziy atom bilan bog'langan molekulalar yoki ionlar). Bu molekulyar tuzilishga asoslanadi ligandlar bilan o'ralgan metall atomlarining skeleti. Klaster - ikkitadan ortiq atomdan iborat yadro. Ular eritmadagi kimyoviy reaksiyalar natijasida metall kompleks birikmalaridan hosil bo'ladi.
Ligand-stabilizatsiya - bu metall bo'lmagan ionli guruhlarning metall atomlari yoki ionlari biriktirilishi.
Ligandsiz gaz klasterlari uchta usulda olinadi:
1. yuqori chastotali ovozdan foydalanish.
2.Gaz agregatsiyasi yordamida.
3. Qattiq yoki suyuqlik yuzasidan bug'lanish
Do'stlaringiz bilan baham: |