Предисловие ..................................................... 9
Список авторов, принимавших участие в написании книги .......... 11
От редакторов .................................................. 14
Предисловие к русскому изданию ................................. 16
Глава 1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ХАРАКТЕРИЗАЦИИ НАНОЧАСТИЦ .. 19
1.1 Размерный эффект и свойства наночастиц .................... 21
1.2 Размер частиц ............................................. 27
1.3 Форма частиц .............................................. 29
1.4 Плотность частиц .......................................... 33
1.5 Температура плавления, поверхностное натяжение,
смачиваемость ............................................. 36
1.6 Удельная площадь поверхности и поры ....................... 39
1.7 Структура нанокомпозитов .................................. 43
1.8 Кристаллическая структура ................................. 48
1.9 Поверхностные свойства .................................... 53
1.10 Механические свойства ..................................... 57
1.11 Электрические свойства .................................... 60
1.12 Магнитные свойства ........................................ 64
1.13 Оптические свойства наночастиц ............................ 69
Глава 2. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ ............ 75
2.1 Получение наноструктур с заданными функциями .............. 77
2.2 Размер частиц ............................................. 83
2.3 Форма частиц ............................................. 101
2.4 Структура композитов ..................................... 110
2.5 Пористая структура ....................................... 128
2.6 Разработка частиц для систем доставки лекарственных
веществ .................................................. 140
2.7 Нанотрубки ............................................... 146
Глава 3. СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ И ИХ ДИСПЕРСИЙ ................... 151
3.1 Диспергировние и агрегация ............................... 153
3.2 Движение отдельной наночастицы в жидкой среде ............ 159
3.3 Броуновская диффузия ..................................... 166
3.4 Адсорбционные свойства и смачиваемость поверхности
наночастиц ............................................... 168
3.5 Взаимодействия между частицами ........................... 170
3.6 Агрегация и диспергирование, характеризация и контроль ... 202
3.7 Реология суспензий ....................................... 212
3.8 Моделирование коллоидных дисперсионных систем ............ 217
Глава 4. КОНТРОЛЬ НАНОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ .................... 225
4.1 Сборка наночастиц и функционализация ..................... 227
4.2 Упорядоченные структуры из наночастиц .................... 227
4.3 Нанопористые структуры ................................... 241
4.4 Нанокомпозитная структура ................................ 255
4.5 Контроль структуры совокупностей наночастиц путем
спекания и связывания .................................... 279
4.6 Самосборка ............................................... 312
Глава 5. МЕТОДЫ ХАРАКТЕРИЗАЦИИ НАНОСТУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ ........ 329
5.1 Наноструктура и ее свойства (характеризация
наноструктуры) ........................................... 331
5.2 Кристаллическая структура ................................ 332
5.3 Структура поверхности .................................... 343
5.4 Исследование нанопор ..................................... 364
5.5 Межзерновые границы и поверхность раздела ................ 371
5.6 Методы характеризации оксидных гетероструктур ............ 381
Глава 6. МЕТОДЫ ХАРАКТЕРИЗАЦИИ СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО
ТЕЛА .......................................................... 387
6.1 Функциональность наноструктур и характеризация их
свойств .................................................. 389
6.2 Механические свойства .................................... 393
6.3 Теплофизические свойства ................................. 409
6.4 Электрические свойства ................................... 418
6.5 Электрохимические свойства ............................... 435
6.6 Магнитные свойства ....................................... 448
6.7 Оптические свойства ...................................... 452
6.8 Каталитические свойства .................................. 457
6.9 Свойства газопроницаемых и газоразделительных мембран .... 461
Глава 7. ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ............................... 465
7.1 Введение ................................................. 467
7.2 Наночастицы и окружающая среда ........................... 467
7.3 Токсичность и взрывоопасность наночастиц ................. 483
7.4 Удаление наночастиц ...................................... 495
Приложения .................................................... 505
Приложение 1 Диспергирование тонкодисперсных частиц
диоксида кремния при помощи алкоксисилана и подготовка к
промышленному производству ................................. 506
Приложение 2 Образование металлических наночастиц при
помощи реактивного испарения плазменной дугой .............. 512
Приложение 3 Исследования, использующие явления
локализованного поверхностного плазменного резонанса в
металлических наночастицах ................................. 516
Приложение 4 Создание микроэлектроники при помощи пасты на
основе наночастиц металлов ................................. 519
Приложение 5 Цветосенсибилизированные солнечные батареи
с использованием металлических наночастиц .................. 524
Приложение 6 Создание наночастиц для пероральной доставки
пептидных лекарственных препаратов ......................... 529
Приложение 7 Создание толстых керамических пленок путем
нанесения мелких кристаллических частиц и их применение в
электронике ................................................ 538
Приложение 8 Развитие и мультифункционализация
разделительных мембран ..................................... 542
Приложение 9 Создание нанокомпозитов полимер-глина путем
диспергирования частиц в полимерных материалах ............. 547
Приложение 10 Создание новых сегнетоэлектрических материалов .. 550
Приложение 11 Создание новых люминофоров ...................... 555
Приложение 12 Цеолитовые мембраны ............................. 558
Приложение 13 Улучшение рабочих характеристик изоляционных
материалов ................................................. 562
Приложение 14 Получение наночастиц титаната бария,
синтезированных в субкритических и сверхкритических
условиях в водной среде .................................... 566
Приложение 15 Керамический фильтр для улавливания частиц
из выхлопных газов дизельного двигателя .................... 570
Приложение 16 Образование наночастиц из ДНК (глобулярная
трансформация) ............................................. 576
Приложение 17 Упорядочение наночастиц с использованием
молекул ДНК ................................................ 580
Приложение 18 Разработка высокопроизводительных
электрохимических реакторов ................................ 584
Приложение 19 Дендримеры и их применение в органических
электронных устройствах .................................... 590
Приложение 20 Электропроводящая Si,N4 керамика
с дисперергированными УНТ .................................. 595
Приложение 21 Создание функциональной косметики по уходу за
кожей с использованием биоразлагаемых наночастиц ........... 598
Приложение 22 Разработка фотонных кристаллов на основе
упорядочения наночастиц .................................... 604
Приложение 23 Жидкокристаллические неорганические нано-
и мелкодисперсные частицы .................................. 608
Приложение 24 Плотно упакованные коллоидные кристаллы из
наночастиц и их использование для получения материалов с
настраиваемым структурным цветом ........................... 615
Приложение 25 Создание новых косметических средств на основе
наночастиц ................................................. 619
Приложение 26 Контроль дисперсности наночастиц А1203 в
этаноле .................................................... 627
Приложение 27 Разработка термореактивных магнитных
наночастиц и их применение в биотехнологии ................. 631
Приложение 28 Разработка топливных элементов .................. 640
Приложение 29 Доставка лекарственных средств в головной мозг .. 645
Приложение 30 Технология безсопловой струйной печати .......... 649
Приложение 31 Разработка катализаторов для очистки выхлопных
газов ...................................................... 654
Приложение 32 Разработка устройств оптической памяти
с использованием полупроводниковых наночастиц .............. 659
Приложение 33 Разработка ярких люминофоров с использованием
стекол со включением полупроводниковых наночастиц .......... 663
Приложение 34 Создание фотокатализаторов, внедренных в
поверхность пористых алюмосиликатов ........................ 667
Приложение 35. Понижение уровня шума, издаваемого ЛЭП, путем
усовершенствования поверхности проводов .................... 671
Приложение 36 Разработка высокопроизводительных вторичных
батарей с контролируемой поверхностью ...................... 677
Приложение 37 Целевая доставка лекарственных веществ и генов .. 682
Приложение 38 Проявление оптических свойств наноструктур
при обработке фемтосекундным лазером ....................... 686
Приложение 39 Метод мгновенного вспенивания для производства
нанопористого оксида кремния с замкнутой пористостью ....... 691
Приложение 40 Углеродные нанотрубки, диспергированные в
полимерах, и их применение ................................. 697
Приложение 41 Поверхностная модификация неорганических
наночастиц органическими функциональными группами .......... 702
Приложение 42 Метод получения органических нанокристаллов,
их оптические свойства и применение ........................ 706
Приложение 43 Получение изображений биологических объектов
с использованием квантовых точек ........................... 713
Приложение 44 Применение квантовых точек в биомедицинской
технике .................................................... 716
Предметный указатель .......................................... 719
|
