Устойчивость и структурно-механические свойства

Электрокинетические явления и оптические свойства.

Электрокинетические явлении обусловлены изменением ξ–потенциала. Он существенно увеличивается с уменьшением размеров НЧ, что связано с увеличением удельной поверхности. Для НЧ чаще наблюдается электрофорез. Его возможность определяется значением ξ–потенциала, а его интенсивность – скоростью и электрофоретической подвижностью. ξ–потенциал является основным параметром, определяющим интенсивность электрокинетических явлений. Его знак и величина зависит от свойств и размеров НЧ и дисперсионной среды. Электрофоретическая подвижность является количественной характеристикой электрофореза. Она может изменяться в зависимости от времени контакта наночастицы с раствором.

Для НЧ обнаруживаются свойства, характерные для высокодисперсных систем, а именно рассеивание и поглощение света. Дискретная кристаллическая структура поверхности НЧ определяет зависимость интенсивности поглощения от длины волны света. Интенсивность поглощения зависит от размеров частиц. Снижение размеров сопровождается смещением полосы поглощения в более высокочастотную область. Различие спектров поглощения НЧ, размеры которых значительно меньше длины волны, обусловлено изменением диэлектрической проницаемости поверхности наночастиц. При пропускании света через слой, сформулированный из наночастиц, наблюдается отклонение от закона Бугера-Ламберта-Бера. Оптическая плотность и коэффициент поглощения слоя НЧ не всегда увеличиваются с ростом размера частиц. Это связано с релеевским рассеиванием, то есть одновременно с поглощением имеет место рассеивание, которое зависит от размера частиц.

Устойчивость НЧ в соответствии с основными признаками этого свойства можно условно разделить на две группы. Первая из них - системы с фиксированным положением наночастиц, ее состав не изменяется во времени. В этих условиях устойчивость определяется структурой и массой НЧ. Все компози­ционные материалы относятся к этой группе, в частности, НЧ ме­таллов и их оксидов в органической или полимерной матрице.

Ко второй группе относятся НЧ, в которых частицы либо не об­разуют структуру, либо находятся во взвешенном состо­янии. Для этой группы НЧ следует рассматривать седиментационную и (или) агрегативную устойчивость.

Кроме того значительный избыток поверхностной энергии НЧ и наличие на границе раздела фаз реакционно-способ­ных функциональных групп определяют тенденцию наночастиц к коагуляции, т.е. потери агрегативной устойчивости. Это ведет к ро­сту размеров НЧ, и, в конечном счете, к потере седиментационной устойчивости.

Итак, для НЧ характерна связь седиментационной устойчивости с агрегативной.

Коагуляция и нарушение агрегативной и седиментационной ус­тойчивости зависят от свойств НЧ и растворителя.

Способность к коагуляции одних и тех же НЧ в различных ра­створителях определяется их размером.

 

 

* Интерференцией называют сложение в пространстве двух или нескольких волн, при котором происходит усилие или уменьшение результирующей волны.