Нанозаррачалар сиртида кимёвий жараёнларнинг кинетик узига хослиги. Нанозаррачаларнинг сиртида амалга ошадиган химиявий реакциялар уларнинг хатти-харакати ва стабиллашида жуда мухим роль уйнайди (биринчи даражали ахамиятга эга). Нанозаррачаларда адсорбирланган реагентлар учун химиявий реакция хажмдагидек, яъни молекулаларнинг узгармас концентрацияси мавжуд чексиз хажмдагидек деб караб булмайди, чунки заррачалар сиртининг улчами кичкина булиб, у реагент заррачаларининг улчамига тенгдош. Бундай системаларда бимолекуляр химиявий реакциянинг кинетикаси чегараланган хажмдаги кинетика деб каралиб, классик кинетикадан фарк килади.
Классик кинетика реакцияга киришадиган моддалар концентрациясининг флуктуацияларини хисобга олмайди. Унга куп реакцияга киришадиган молекулалар сакламайдиган заррачалар учун реагентлар сонининг катта узгариб туриши характерли. Бу турли катталикка эга заррачаларнинг сиртида реагентлар концентрациясининг вакт утиши билан узгаришига тугри келмасликка олиб келади. Шунинг учун реагентларнинг заррачалар узгариши билан реакцион кобилиятини хар хиллиги келиб чикади.
Макроскопик намуна (образец) учун умумий кинетик конун барча нанозаррачалар буйича кинетиканинг урталантирилиши хисобидан келтириб чикарилса булади.
Кам миқдор молекулалар иштирокида борадиган реакциялар диффузион – бошқариладиган бўлади. (Молекулалар сони хисобга олинади, бу сон кутилмаган (случайный) катталик бўлиб, реакцияга киришадиган заррачалар сонидаги статистик флуктуация кўринишида аниқланади). Бу реакциялар-нинг анализи, уларни барча қўш жуфт-пара реагентлар учун бир хил булган тезлик константаси билан характерланса бўлади. Шу фаразлар асосида сиртдаги биомолекуляр реакциялар реакцияларнинг кинетикаси анализ килинган.
Асосий хулоса: чекланган кичик ўлчамли ва чексиз системаларнинг кинетик жараёнларида катта фарқ бор.
Нанозаррачалар фан ва техникада Нанозаррачалар катализда. Металларнинг нанозаррачалари катализда ишлатилмоқда. Масалан, метан хавода 1300 ºС дан юқорида барқарор тарзда ёнади. Аммо бунда салбий таъсир этувчи азот оксидлари ажралади. Хозирги пайтда 400º С ва ундан паст tº да метанни ёнишини таъминловчи катализаторлар олинган. Бунинг учун тескари микроэмульсиялар изооктан, сув ва полиэтиленоксиднинг спиртлар билан аддукти биргаликда ишлатилган. Ва(ОС3Н7)2 ва Аl(ОС3Н7)3 изооктанда эритилиб хона хароратида микроэмульсия билан аралаштирилган. Хосил бўлган гексаалюминат барийнинг қаттиқ нанокатталикдаги кристали яхши каталитик хосса намоён қилган. Уни церий, кобальт, марганец ва лантан билан модификацияга учратиб, каталитик хоссасини яхшилаш мумкин.
Катализда икки металл сақловчи системалар хам хозирги пайтда ишлатилмоқда. Масалан, Рt –Аu биметаллик катализатор олтин нанозаррачаларни Рt –пардаси ёпилган графитга селектив тарзда ўтказиб олинган. Аu –нинг ўртача катталиги 10 нм бўлган.
Охирги йилларда катализда яримўтказгич нанозаррачалар ишлатилмоқда [поляр (қутбли) органик эритувчиларда (ацетонитрил) яримўтказгич оксидлар ва сульфидлар-МоS2]
Ўрта радиуси 2,5-3,0 нм.га тенг МоS2 нанозаррачалари мойловчи материалларга яхши қўшилма (добавки) сифатида хам ишлатилади. Улар, традицион антифрикцион қўшилма-молибденнинг дитиокарбоматига қараганда нисбатан кичик ишқаланиш коэффициентини таъминлайди.
Оксидларнинг реакцияси: Металл оксидларининг реакцияси металларга қараганда сустроқ, шунинг учун оксид хосил бўлиш жараёни металлари нанозаррачаларини барқарор этишда ишлатилади.
Ер-ишқорий металларнинг нанокристаллик оксидлари иприт ва бошқа захарлантирувчи моддаларни дезактивлашда ишлатилиши мумкин.
Со, Ni, Fe ва Cu заррачалари (1-5нм) литийлик батареяларда электрод ясаш учун ишлатилган (электрохимиявий сиғим 700мкА.r/r)
Охирги пайтда ядро-қобиқ типидаги гибрид наноматериалларнинг олиниши ва тадқиқ этишига катта ахамият берилаяпти.ТiО2-(МоО3)х заррачалари олинган. Бунда мицелла юзасида биргаликдаги нуклеация усули ишлатилган.
СdSe заррачаларини сақлайдиган (1,7-2,0 нм) кўп қаватли ток ўтказувчи пардалар (плёнкалар) хам олинган. Улар кварц ёки СаF2 кварц пластинкаларида шакллантирилган.
Металл оксидлари қўлланилиб сенсорлар яратилган. Нанозаррачалар фотохимия ва нанофотоникада хам ишлатилмоқда.
