Сарсехан Г. Мырзабекова Ж.

Наночастицы Химические реакции Au Реакции окисления оксида углерода (II), углеводородов, дегидрирование спиртов, хлорирование хлороводородом Ag Окислительно-восстановительные реакции ароматических и нитросоединений, селективное окисление алкенов Pt Восстановление NO, дециклизация углеводородов, конверсия СО в метан Pd Гидрирование ненасыщенных спиртов, гидрирование алкенов, разложение метанола Cu Синтез водяного газа, дегидрирование углеводородов, окисление алканов Rh Гидролитическое расщепление алканов Fe,Co,Ni Синтез углеродных нанотрубок

Металлы восстанавливаются подходящим восстановителем из растворенной соли металла или металлорганического соединения в присутствии лиганда-стабилизатора. Органический лиганд, взаимодействуя с поверхностью металла, блокирует дальнейший рост наночастицы. В отсутствии стабилизатора металл будет осаждаться как монолитный микрокристаллический материал.

Наночастицы золота известны начиная с 1857 г., когда Фарадей опубликовал результаты получения и исследования свойств коллоидного золота, полученного восстановлением золота белым фосфором. С тех пор для получения золя золота было разработано множество способов, основанных на восстановление его из растворов солей.

Борогидрид натрия NaBH4 применяется как сильный восстановитель с 50-х годов прошлого века. Реакция гидролиза аниона бюрогидрида сопровождается образованием водорода: BH H2O BO2 - +H2

+ Он легко восстанавливает из раствора такие металлы как Pt, Ag, Cu, Au, Ni, Co. - Проблема применения бюрогидрида натрия заключается в плохой контролируемости процесса его гидролиза и внедрении бора в состав наночастиц металла.

Для предотвращения внедрения бора некоторые авторы предлагают вместо тетрабюрогидрида применять триэтилбюрогидриды. Если к раствору триэтилбюрогидрида добавить, например четвертичную алкиламмониевую соль, то образуется комплексное соединение, содержащее одновременно и восстановитель и стабилизатор. Молекулы стабилизатора появляются в растворе по мере расходования восстановителя, и в результате становится возможным получение наночастиц малого размера. Таким методом, например, были получены наночастицы кобальта размером 3 нм.

Прекурсоры ВосстановителиПолимерные стабили- заторы PdCl2, NiCl2, CoCl2H2Поливинилпирролидон PdCl2Na3C6H5O7Поливиниловый спирт H2PtCl6NH4OH + HCl Полиэтиленполиамин K2PtCl4C6H8O7Полифосфат натрия AgNO3COПолиакрилат натрия AgClO4PГалогениды тетра алкил аммония HAuCl4CH3OHАлкантиолы HAuCl4NaBH4

Лимонная кислота и ее соли – цитраты – один из наиболее популярных восстановителей для получения наночастиц благородных металлов. С ее помощью получают наночастицы не только чистых металлов, но и биметаллические частицы, имеющие большое значение в катализе.

Зависимость размера наночастиц палладия от восстанови- тельного потенциала восстановителя

Эта зависимость может быть объяснена тем, что при применении сильного восстановителя пересыщение велико и в растворе возникает большое число зародышей и палладий скоро исчерпывается и получаются частицы малого размера.

Пример восстановления золота бюро- гидридом натрия

Сначала готовят водный раствор аурохлороводородной кислоты и раствор органического лиганда- комплексообразователя, например, четвертичной аммониевой соли в органическом растворителе не смей- вшивающимся с водой, но в котором хорошо растворяется комплекс золота. При сливании двух растворов образующийся комплекс золота переходит в органическую фазу. AuCl4 - + N(C8H17)4 +N(C8H17)4AuCl4

Далее к водному раствору добавляется бюрогидрид натрия, который растворим только в воде. Реакция восстановления золота бюрогидрид ионами происходит только на поверхности раздела фаз и по- тому она медленная. Образующиеся наночастицы золота стабилизируют ся додекантиолом и остаются в органической фазе. Этот метод применялся также для синтеза наночастиц серебра и палладия.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ