ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нуклеация и рост нанокластеров в нанопорах вещества из "Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов" Нуклеация может проходить в порах и на поверхности адсорбентов и пористых систем, например оксидов кремния и алюминия, цеолитов, в порах полимеров, ионообменных смол и полисорбов, в пористых углях. Пористые матрицы позволяют получать наносистемы путем пропитывания растворами и проведения химической реакции в поре, как в микро-или нанореакторе. [c.171] Образование нанокластеров или зародышей из переохлажденной жидкости и пересышенных растворов в бесконечном объеме широко исследовалось и обсуждалось, в том числе в термодинамическом аспекте [2,5-7] (в книге [5] также учитывалась конечность объема). [c.171] Эти эффекты так или иначе связаны с гетерогенными процессами, с взаимодействием жидкой и твердой фазы и играют большую роль не только при кристаллизации и замораживании системы, но и во многих других процессах — в электрохимии, адсорбции, гетерогенном катализе, ферментативных реакциях и т. д. Рассмотрим нуклеацию и рост нанокластеров в поре из раствора с переменной концентрацией атомов, из которых происходит нуклеация [8,9]. [c.171] Вид АС п) показан на рис. 4.12. Для бесконечного объема кривые 1,2 имеют особенности в точке Пщ п, что соответствует критическому размеру зародыша кластера. Для пересыщенного раствора или переохлажденного расплава величина Пщш определяется кривой (1). Уменьшение исходной концентрации щ/М сдвигает п тг в сторону ббльших п (кривая 2), поскольку щ/Ы 1. [c.172] При оценке Пщах следует, однако, учесть влияние фактора гетерогенности, приводящего к уменьшению п ах, а также тот факт, что с увеличением размера поры в области 10 4-100 нм и более возрастает вероятность образования нескольких кластеров в одной поре, что приводит, естественно, к уменьшению Пщах и тогда Птах по в крупных порах. [c.173] Анализ формул (4.65)-(4.67) свидетельствует о том, что гетерогенность поры влияет как на преэкспонент, так и на барьер нуклеации, однако влияние fnmm незначительно [7]. Основной вклад в увеличение скорости образования кластера в поре вносит уменьшение Д( тах за счет К а). Вторым фактором, определяющим скорость нуклеации, является размер поры, связанный с По. [c.174] Вернуться к основной статье