Автореферат (1145498), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Формирование твердой фазы может происходить при лазерномвоздействии как на гомогенные системы (растворы гетерометаллическихкомплексов), так и гетерогенные системы (граница раздела подложка/растворгетерометаллических комплексов). При воздействии лазерного излучения нагомогенные среды образование гибридных наночастиц происходит в объемераствора; в случае гетерогенных систем гибридные наночастицы формируютсяна поверхности подложки.
В качестве подложек могут использоваться аморфныеи кристаллические 2D и 3D структуры.343. Формирование гибридных наноматериалов из растворов гетерометаллическихкомплексов происходит вследствие фотохимического процесса диссоциациикомплексов на компоненты и последующих процессов их самоорганизации собразованием твердой фазы. Обнаруженный процесс может быть положен воснову нового подхода к решению задач синтеза гибридных металл/углеродныхнаноструктур, который заключается в лазерной подготовке химической системы(т.е. фотохимическом разложении гетерометаллических супрамолекулярныхкомплексов на фрагменты) и последующей темновой стадии самоорганизациифрагментовсобразованиемгибридныхтвердофазныхсоединений.Разработанный подход может быть применен для всего семейства фосфиналкинильных гетерометаллических кластерных соединений, причем важнойособенностьюподходаявляетсявозможностьиспользованиягетерометаллических комплексов, содержащих набор разноименных ионов.Ионы металлов в этих комплексах не разделены пространственно, а связаныпрямым металл-металл взаимодействием, что задает состав биметаллическихструктур в углеродной матрице и открывает широкие возможности тонкойнастройки функциональных свойств синтезируемых гибридных наноматериалов.4.
Гибридные металл/углеродные наноматериалы формируются из фрагментовфотодиссоциированного гетерометаллического комплекса в результатепроцессов кластер-кластерной агрегации. Установлено, что химический состав,размер, структура, количество, морфология гибридных металл/углеродныхнаноматериалов могут контролироваться параметрами осаждения (длина волныи интенсивность лазерного излучения, длительность лазерного воздействия,состав раствора (гетерометаллический комплекс,растворитель) и егоконцентрационные параметры, свойства подложки (аморфная/кристаллическая)),что обеспечивает направленный синтез гибридных наноматериалов с заданнымипараметрами.5.
В результате воздействия лазерного излучения на гетерогенные системыподложка/раствор гетерометаллического супрамолекулярного комплекса[Au10Ag12(C2Ph)20Au3(PPh2(C6H4)3PPh2)3][PF6]5полученыгибридныенаночастицы, состоящие из углерода, золота и серебра. Гибридныеметалл/углеродные наночастицы представляют собой наночастицы аморфногогидрогенизированного углерода (α-C:H) смешанной sp2/sp3- гибридизации,причем доля sp3-гибридизированного углерода составляет ~13%. В углероднойматрице распределены биметаллические Au-Ag нанокластеры, размер которыхсоставляет 2-5 нм, с соотношением элементов Au/Ag/С соответственно 5/5/90ат%.
Получение наночастиц возможно в широком диапазоне условий осаждения(структура и состав используемого металлоорганического комплекса,35концентрация металлоорганического комплекса, растворитель, время лазерноговоздействия, тип подложки/свойства подложки, геометрия осаждения).6. Получен новый наноматериал, который представляет собой нанопластиныновойформыуглерода–кристаллическогографеноподобного2гидрогенизированного углерода в состоянии sp -гибридизации. В структурунанопластин внедрены биметаллические Au-Ag нанокластеры, диаметрнанокластеров составляет 3 нм.
Нанопластины являются интеркалированнымсоединением кристаллического гидрогенизированного углерода постоянногосостава. Соотношение элементов Au/Ag/С составляет 5/5/90 ат%. Гибридныенанопластиныдемонстрируютдвулучепреломлениеприоптическомвозбуждении перпендикулярно поверхности нанопластин.7. Полученные гибридные металл/углеродные наночастицы обладаютповерхностным плазмонным резонансом, демонстрируют сорбционные иэлектрокаталитические свойства, что определяет практическую значимостьвыполненного исследования.
Отличительной особенностью разработанногоподходаявляетсявозможностьфункционализациигибриднымиметалл/углеродными наночастицами различных аморфных и кристаллическихповерхностей, характеризующихся любой топологией (в частности, планарныхструктур, 3D структур – внутренней поверхности капилляров и порнаномембран, а также нитевидных нанокристаллов, нанокристаллическихчастиц). Самостоятельную ценность имеет другая особенность процессаобразования гибридных металл/углеродных наночастиц – образование новойфазы происходит в зоне лазерного воздействия, что открывает возможностипространственной локализацииобласти осаждения и функционализацииповерхности с микронным разрешением.Основные результаты работы представлены в следующих публикациях:1.
A. Manshina, A. Povolotskiy, T. Ivanova, A. Kurochkin, Yu. Tver’yanovich Laserassisted metal deposition from CuSO4-based electrolyte solution Laser PhysicsLetters , 2007, 4, No., 2 pp. 163-1672. A. Manshina, A. Povolotskiy, T. Ivanova, A. Kurochkin, Yu. Tver'yanovich, D.Kim, M. Kim and S.C. Kwon CuCl2-based liquid electrolyte precursor for laserinduced metal deposition Laser Physics Letters , 2007, 4, No., 3 pp. 242-2463. A.
Manshina, A. Povolotskiy, T. Ivanova, A. Kurochkin, Yu. Tver’yanovich, D.Kim, M. Kim, S. Kwon Laser-induced copper deposition on the surface of an oxide36glass from an electrolyte solution Glass Physics and Chemistry, 2007, 33 (3), pp.209-2134. A. Manshina, A. Povolotskiy, T. Ivanova, Y. Tver’yanovich, S. Tunik, D.
Kim, M.Kim, S. Kwon Effect of salt precursor on laser-assisted copper deposition AppliedPhysics A: materials science and processes, 2007, 89 (3), pp. 755-7595. A. Povolotskaya, M. Lesik, A. Povolotskiy, A. Manshina Laser-induced chemicalliquid phase deposition method for precipitation of Au-Cu alloy. Lasers andElectro-Optics 2009 and the European Quantum Electronics Conference. CLEOEurope – EQEC, 2009, # 51917736. A. Manshina, T. Ivanova, A. Povolotskiy Laser-induced deposition of heterometallic structures from liquid phase Laser Physics, 2010, 20 (6), pp. 1532-15367. Y.
Tver’yanovich, A. Kuzmin, L. Menchikov, V. Kochemirovsky, S. Safonov, I.Tumkin, A. Povolotsky, A. Manshina Composition of the gas phase formed uponlaser-induced copper deposition from solutions .Mendeleev Communications, 2011,21 (1), pp. 34-358. A. Manshina, A. Povolotskiy, A. Povolotckaia, A.
Kireev, Y. Petrov, S. TunikAnnealing effect: Controlled modification of the structure, composition andplasmon resonance of hybrid Au-Ag/C nanostructures Applied Surface Science,2015, V353, pp. 11-169. M. Bashouti, A. Manshina, A. Povolotckaia, A. Povolotskiy, A. Kireev, Y. Petrov,M. Mačković, E. Spiecker, I. Koshevoy, S.
Tunik, S. Christiansen Direct laserwriting of µ-chips based on hybrid C-Au-Ag nanoparticles for express analysis ofhazardous and biological substances Lab on a Chip, 2015, V 15, 7 pp. 1742-174710.A. Povolotskaya, A. Povolotskiy, A. Manshina Hybrid nanostructures: synthesis,morphology and functional properties Russian Chemical Reviews, 2015, V. 84 (6)pp. 579-60011.Manshina A.A., Grachova E.V., Povolotskiy A.V., Povolotckaia A.V., Petrov Y.V.,Koshevoy I.O., Makarova A.A., Vyalikh D.V., Tunik S.P.
Laser-inducedtransformation of supramolecular complexes: approach to controlled formation ofhybrid multi-yolk-shell Au-Ag@a-C:H nanostructures. Scientific Reports,2015,Volume: 5, #1202712.A. Povolotskiy, A. Povolotckaia, Y. Petrov, A.
Manshina, S. Tunik Laser-inducedsynthesis of metallic silver-gold nanoparticles encapsulated in carbon nanospheresfor surface-enhanced Raman spectroscopy and toxins detection Applied PhysicsLetters, 2013, V. 103(11), pp. 1131023713.A. Manshina, A. Povolotskiy, A. Povolotskaya, I. Koshevoy, S.
Tunik Laserinduced synthesis of hybrid C-Au-Ag nanostructures: Nanoparticles, nanoflakes,nanoflowers Technical Proceedings of the 2014 NSTI Nanotechnology Conferenceand Expo, NSTI- Nanotech 2014, pp. 381-38414.A. Manshina, A. Povolotskiy, A. Povolotskaya, I. Koshevoy, S. Tunik Annealingeffect on composition and functional properties of hybrid C-Au-Ag nanoparticlesTechnical Proceedings of the 2014 NSTI Nanotechnology Conference and Expo,NSTI-Nanotech, 2014, pp. 424-42715.A. Manshina, A.
Povolotskiy, A.Povolotskaya, M. Suvanto, T. Pakkanen, Laserinduced heterometallic phase deposition from solutions of supramolecularcomplexes Surface and Coatings Technology 2012, 206 (16), pp. 3454-345816.А.А. Киреев, П.К. Ольшин, И.Е. Колесников, М.Д. Михайлов, А.В.Поволоцкий, А.В. Поволоцкая, А.А. Маньшина Синтез и исследованиегибридных C-Au-Ag наночастиц Современные проблемы науки иобразования, 2013, № 4.
С. 359.17.А.А. Киреев, П.К. Ольшин, И.Е. Колесников, М.Д. Михайлов, А.В.Поволоцкий, А.В. Поволоцкая, А.А. Маньшина Определение нанограммовыхколичеств суперэкотоксикантов с помощью поверхностно- усиленногокомбинационного рассеяния света на гибридных C-Au-Ag наночастицахСовременные проблемы науки и образования 2013, № 5. С. 669.18.Y. Tveryanovich, A.Manshina, A.
Tverjanovich Production of nanodispersedmaterials and thin films by laser ablation techniques in liquid and in vacuumRussian Chemical Reviews , 2012, 81(12), р. 1091-1116.19.Тверьянович, Ю.С., Кочемировский, В.А., Маньшина, А.А., Поволоцкий,А.В., Поволоцкая, А.В., Сафонов, С.В. Тумкин, И.И. Лазерно-индуцированноеосаждение золота и меди из растворов. (ЛГУ им. А.С.Пушкина, 2010)20.I. Kolesnikov, D.
Tolstikova, A. Kurochkin, S. Pulkin, A. Manshina, M. MikhailovConcentration effect on photoluminescence of Eu3+-doped nanocrystalline YVO4Journal of Luminescence, 2015, V: 158 P: 469-47421.I. Kolesnikov, A. Povolotskiy, D. Tolstikova, A. Manshina, M. MikhailovLuminescence of Y3Al5O12: Eu3+ nanophosphors in blood and organic mediaJournal of Physics D-Applied Physics, 2015, V 48, 7, 07540122.I. Kolesnikov, D. Tolstikova, A. Kurochkin, A. Manshina, M. Mikhailov Eu3+concentration effect on luminescence properties of YAG:Eu3+ nanoparticles OpticalMaterials, 2014, V. 37, pp. 306-310:3823.Yu. Dolinskaya, I.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
