Маърузалар матни Тошкент 2015 Маъруза 1

Маъруза 4
Нанохимияда «катталик» самараси. (Размерные эффекты в нанохимии).
Даврий системадаги элементлар атомлари, кластерлари ва нанозаррачаларнинг реакцияларини ва тегишли экспериментал материалларининг анализи химияда «катталик самараси» деган тушунчани келтириб чикаради: бу ходиса мода заррачасидаги атом ва молекулаларни узгариши уларнинг физик-кимёвий хоссалари ва реакцион кобилиятларини узгаришига олиб келишига асосланган; у 100 атом-молекуляр диаметридан кичик интервалларда намоён булади. Бу эса нанохимиянинг катта химиядан фарки, яъни нанохимияда амалга ошадиган жараёнларни оддий шароитда руй берадиган кимёвий узгаришлардан принципиал фарк килишини курсатади.
Икки хил «катталик самараси» бор: яъни ички ва ташки эффектлар. Биринчиси индивидуал заррачалар ва улар ансамблларининг хажмида ва сиртида руй берадиган хоссаларининг узига хос узгариши билан боглик, иккинчиси эса ташки майдон ва кучлар таъсирига боглик жавоб тарикасида, ички эффект улчамга боглик булмаган тарзда намоён булади.
Ички «катталик эффекти» билан богланган экспериментлар кластерларнинг электрон ва структуравий хоссалари муаммоларини ечишга каратилган, масалан, кимёвий фаоллик, ионланиш потенциали, заррачалараро хамда заррачалардаги атомлараро богланишларнинг энергияси, кристаллографик тизим (структура) ва бошкаларни. Эриш температура билан оптик хоссаларни хам заррачалар геометрияси ва ката-кичиклигининг функцияси тарикасида кабул килиш мумкин.
Фазода электрон погоналарини урнатилишининг катталикка богликлигига: «квант улчам самараси» (квантовый размерный эффект) дейилади.
Металларининг эриш харорати заррачаларнинг катта-кичиклигининг узгариши билан узгаради. Улчовларнинг кичикланиб борилганида, металларнинг эриш температураси бир неча юз градусга камайиши мумкин.
Масалан, олтин компакт холатда 1340 К да эрийди, 2 нм.га эга заррачаларининг эриши эса 1000 ºСга камаяди.
Каттик фазадан суюк фазага утишлик эриш tº си билан боглик, бунда кристаллик панжара емирилиб, суюкликнинг тартибсиз тизимига утилади. Эриш tº нинг заррачалар кичиклашиши билан камайиши металларнинг фаоллиги ва селективлигини узгаришида уз аксини топади. Шунинг учун олтин нанозаррачалари юкори реакцион кобилиятга эга булади ва улар катализда ишлатилмокда (олдин катализда олтин ишлатилмас эди)
Олтин нанозаррачалари паст температурали ёнишда, углеводородлар-нинг оксидланишида, туйинмаган бирикмаларни гидридлашда, азот оксидларини кайтарилишда ката фаоллик курсатади.
Айрим нанокристаллик заррачаларда бир металл иккинчисида жойлашган булади. Бунда компакт материалга нисбатан заррача улчами кичиклашган сари эриш температураси хам камайиши ва хам ошиши мумкин.
Масалан, индий нанокристаллари темирга жойлашилса, заррачаларнинг эриш температураси камаяди, лекин алюминийга жойлашса, аксинча ошади.
Нанохимияда турли лигандлар блан стабилланган заррачалар улчамининг кичикланиши билан эриш температурасини камайиши масаласини ечиш хозирги пайтда жуда катта ахамиятга эга.