Wytwarzanie nanocząstek metali szlachetnych o ściśle określonych rozmiarach i kształtach w procesie poliol
Wariant tytułu
Production of Noble Metals Nanoparticles of a Precisely Defined Size and Shape in the Polyol Process
Autor
Skupień, Krzysztof
Promotor
prof. zw. dr hab. inż. Ryszard Henryk Kozłowski
Data wydania
2009
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W pracy zastosowano chemiczną metodę, zwaną procesem poliol, do otrzymania sferycznych nanoczastek i nanodrutów srebra.
Koloidalne srebro zostało otrzymane poprzez redukcję azotanu (V) srebra w roztworze glikolu etylenowego w obecności poliwinylopirolidonu K30 jako środka powierzchniowo czynnego. Reakcje przeprowadzono w następujących temperaturach 40, 80, 120, 160ºC oraz 160ºC w czasie 2 godz. Otrzymane nanocząstki cechowały się wielkością ziaren 4 – 30 nm.
Druga grupa eksperymentów dotyczyła otrzymywania nanodrutów srebra w dwuetapowej reakcji poliol z wykorzystaniem platynowych zarodków krystalizacji. W pierwszym etapie wykorzystano chlorek platyny (IV) do otrzymania ok. 3 nm nanocząstek platyny. Posłużyły one następnie jako centra heterogenicznej nukleacji do wzrostu anizotropowych struktur srebra. Reakcje trwające 80 min. przeprowadzono w zakresie temperatur od 100 do 198ºC. Potwierdzono skuteczność procesu poliol jako narzędzia do otrzymywania nanodrutów. Przeciętna długość otrzymanych nanodrutów wynosiła 60 μm a średnice od 35 do 300nm. Obserwacje mikroskopowe HR-TEM wykazały pięciokątny kształt przekrojów poprzecznych nanodrutów.
Przeprowadzono pomiar rezystancji pojedynczego nanodrutu.
Otrzymana charakterystyka napięciowo-pradową miała zależność liniową, na podstawie której obliczono wartość oporności właściwej wynoszącej 81,70×10-8 Ωm.
The chemical synthesis method called polyol process has been used to produce quasi spherical nanoparticles and nanowires of silver.
Silver colloids have been formed in ethylene glycol by reducing silver nitrate in the presence of polyvinyl pyrrolidone K30 (PVP) as the protective agent. The synthesis have been carried out at following temperatures 40, 80, 120, 160ºC and at 160ºC for 2 hours. Stable silver colloids of size around 4 – 30 nm have been obtained.
The second research aim of the work has been focused on silver nanowires synthesis by reducing AgNO3 with ethylene glycol in the presence of platinum seeds and PVP. The time for each the reactions was 80 min at the temperature range from 100 to 198ºC.
The first step of this process involved the formation of 3 nm size platinum particles by reducing platinum tetrachloride. These nanoparticles serve in second step of the reaction as seeds for the heterogeneous nucleation and growth of silver anisotropic nanostructures. The HR-TEM images exhibited that the nanowires have a pentagonal cross section. The capability of polyol process have been successfully illustrated with the production of silver nanowires 35 - 300 nm in diameter and around 60 μm in length.
The electrical conductivity of silver nanowires has been tested by measuring the resistance of a single nanowire using the two-probe method. The linear I/U characteristic has been measured from which an electrical resistivity of 81,70×10-8 Ωm was calculated.
Klasyfikacja PKT
462100 Metalurgia metali nieżelaznych
460000 Metalurgia
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
