Основы нанотехнологии ионного наслаивания

Description

В учебном пособии впервые излагаются основы химической сборки наноматериалов методом ионного наслаивания (ИН) как одного из современных методов, применяемых в нанотехнологии. В тексте последовательно рассматриваются суть метода ИН, краткая история его развития, закономерности адсорбции ионов неорганических соединений на границе раздела оксид (гидроксид) металла - водный раствор, алгоритм поиска оптимальных условий послойного синтеза с использованием программ расчета равновесий в растворах комплексных соединений, анализируются варианты морфологии синтезированных нанослоёв, излагаются принципы устройства основных типов лабораторных установок для синтеза и рассматриваются примеры синтеза нанослоёв широкого круга соединений. В заключение приводятся примеры применения метода ИН для решения практически важных задач создания активных элементов электрохимических и газовых сенсоров, коррозионно-стойких защитных покрытий на поверхности металлов и нано- и микрокапсул для адресной доставки лекарственных препаратов, а также текст методических указаний к лабораторной работе, посвященной синтезу методом ИН слоёв гидратированного оксида марганца (III, IV). Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов вузов, специализирующихся в области химии твердого тела, неорганической химии и химии наноматериалов, а также специалистов, работающих в данных областях. Обложка Основы нанотехнологии ионного наслаивания Аннотация Оглавление Предисловие Глава 1. Закономерности синтеза неорганических соединений методом ИН. Принципы работы и устройство автоматизированных установок синтеза 1.1. Суть метода ИН и краткая история его развития 1.2. Классификация методов послойной химической сборки наноразмерных материалов 1.3. Основные условия синтеза слоёв методом ИН 1.4. Закономерности адсорбции ионов неорганических соединений на границе раздела оксид (гидроксид) металла – водный раствор, важные при определении оптимальных условий синтеза методом ИН 1.5. Алгоритм поиска оптимальных условий синтеза слоёв неорганических соединений методом ИН 1.6. Примеры конструкций автоматизированных установок синтеза слоёв методом ИН Список литературы к главе 1 Контрольные вопросы для самоподготовки Глава 2. Основные типы химических реакций, протекающих на поверхности подложки при синтезе методом ИН и их примеры 2.1. Синтезы с участием растворов, содержащих ионы, которые взаимодействуют без изменения степени окисления 2.1.1. Синтез халькогенидов переходных металлов 2.1.2. Синтез гидратированных оксидов переходных металлов с использованием растворов, содержащих гидроксокомплексы металлов и анионы полиоксометаллатов (на примере BiVO4∙nH2O) 2.1.3. Синтез гидроксофторидов переходных металлов с использованием растворов, содержащих фторидные комплексы (на примере Cu0,8Hf(OH)xF0,4) 2.1.4. Синтез полимеров с использованием растворов полиэлектролитов 2.2. Синтезы с участием растворов, содержащих ионы, которые при взаимодействии вступают в окислительно-восстановительные реакции 2.2.1. Синтез с участием реакций окисления адсорбированных катионов (на примере CeO2+x ∙ nH2O) 2.2.2. Синтез с участием реакций восстановления адсорбированных катионов (на примере Ag0) 2.2.3. Синтез с участием реакций окисления и восстановления адсорбированных катионов (на примере Ag0x-AgMnO2∙nH2O) 2.2.4. Синтез с участием окислительно-восстановительных реакций в слое адсорбированных катионов и анионов 2.3. Синтез с участием окислительно-восстановительных реакций между ионами, «сопряженных» с реакциями адсорбции 2.4. Синтез с использованием в качестве реагентов растворов солей металлов и газообразных веществ 2.5. Основные морфологические характеристики слоёв, синтезированных методом ИН Список литературы к главе 2 Контрольные вопросы для самоподготовки Глава 3. Примеры применения слоёв, синтезированных методом ИН для решения прикладных задач 3.1. Активные элементы электрохимических и газовых сенсоров 3.2. Коррозионностойкие защитные покрытия на поверхности металлов 3.3. Нано- и микрокапсулы для адресной доставки лекарственных препаратов Заключение Список литературы к главе 3 Контрольные вопросы для самоподготовки Методические указания к лабораторной работе «Освоение методики синтеза методом ИН слоёв KxMnO2∙nH2O и изучение влияния концентрации растворов реагентов на величину прироста толщины слоя за один цикл ИН» Титул back