Диссертация на соискание ученой степени

2.3 Самоорганизация наностержней оксида цинка в ростовом растворе 
Наиболее используемым методом синтеза коллоидных квантовых точек, 
является метод инжекции, в процессе которого происходит резкий ввод в раствор, 
содержащий прекурсоры роста ККТ, начальных ядер роста. Посредством такого 
метода получают различные частицы [79-80]. 
Для понимания процесса самоорганизации наностержней оксида цинка в 
процессе их роста в ростовом растворе, данный метод был применен к 
гидротермальному росту наностержней оксида цинка. 
Как известно из литературных данных [51], в процессе роста, в объеме 
ростового раствора образуются зародыши, которые также являются центрами 
нуклеации для наностержней оксида цинка. Особенностью роста наностержней 
оксида цинка в объёме ростового раствора является возможность образования 
самосборки состоящей из совокупности 4 наностержней –тетраподов.
Физико-химическая модель, описывающая образование тетраподов, основана 
на возникновении тетраэдрических зародышей в объеме пересыщенного раствора 
и росте наностержней на гранях тетраэдра при понижении температуры из-за 
холодной инжекции. Таким образом, возникновение новых тетраэдрических 
зародышей затруднительно и наблюдается рост на термодинамически устойчивых 
зародышах, превышающих критический размер. 
Нам представлялось интересным использовать разновидность золь-гель 
технологии, в которой зародышевые центры создаются отдельно, а потом 
коллидный раствор инжектируется в реактор. 
Поэтому, нами были сформировали нанокристаллы кубической сингонии и, 
как и планировалось, удалось провнсти рост наногексаподов (рисунок 2.9). 

---

61 
В настоящее время еще не определена область практичекского использования 
таких новых нанообъектов, но потенциальные возможности могут быть связаны с 
пьезоэлектрическими свойствами наностержней. 
а) 
б) 
Рисунко 2.9. РЭМ-изображения самоорганизованных нанострежней оксида цинка в 
растворе: а) в процессе естественной нуклеации в объеме ростового раствора; б) при 
инжекции зародышевого раствора 
В большинстве случаев стараются избежать образование таких 
неконтролируемых центров роста, обедняющие раствор и, тем самым, уменьшая 
скорость роста функциональных наностержней. Для предотвращения этого 
добавляют различные вещества, препятствующие их появлению (такие как 
аммиак). 
Однако, такие самоорганизационные структуры (рисунок 2.9) сами по себе 
представляют интерес для различных применений, например, таких как 
наноактюатор. Так как наностержни оксида цинка являются пьезоэлектриками, 
такая самосборка представляет интерес в использовании в качестве наноактюатора 
Как говорилось выше в пункте 2.1, для ускорения поста наностержней в 
данной работе использовалось ПАВ CTAB. Данное вещество также ускоряет рост 
наносборок из наностержней и тем самым влияет на их характерные размеры.

---

62 
Рисунок 2.10. Грань соответствующая 
с
-оси кристалла ZnO 
Следует также отметить еще один интересный наблюдаемый факт, 
представленный на рисунке 2.10. У таких, образовавшихся в объёме наностержней, 
в центре полярной быстрорастущей грани наблюдается область, не заросшей до 
конца грани, в которой присутствуют выросты похожие по своей форме на 
искаженные гексагоны. Данный факт может говорить о том, что рост таких 
стержней происходит в следствии не послойного зарастания грани, а в следствии 
сращивания образующихся на её поверхности выростов.