ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поверхность монокристаллов, нанокластеров и пористых сорбентов из "Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов" На поверхности монокристалла атомы образуют уменьшенное число связей по сравнению с массивными кристаллами, уменьшается его координационное число и как следствие, уменьшается энергия связи. На рис. 3.5 приведены положения атома металла на поверхности кристалла с простой кубической решеткой (например, NiO) для граней (100), (110) и (111). [c.119] На грани поверхности (100) катион окружен пятью анионами. В результате он втягивается вглубь твердого тел и его координация понижена до квадратной пирамиды. На грани (ПО) координация центрального атома понижается до четырех, а на фани (111) — до фех. Это рассмотрение делает очевидным необходимость увеличения координации атома металла на поверхности, например, за счет адсорбции атомов или молекул. В связи с различными элекфонными конфигурациями атомов металлов естественно ожидать изменение их координирующей способности и энергии связи, что демонстрируется на рис. 3.6. [c.119] Энергия связи определялась калориметрическим методом и по данным десорбции. Рассмотрение энергий стабилизации комплексов металла в поле лигандов с применением МО или метода кристаллического поля приводит к росту энергии связи от V к 7п с с промежуточным максимумом на Ре [3]. [c.120] Поверхность монокристалла представляет собой крайний, хотя и важный вид поверхности. Гораздо более распространен вид поверхности, связанный с высокодисперсными и высокопористыми системами, например, оксидами, силикагелями, аэросилом, оксидом алюминия, цеолитами и т.д. [7]. [c.120] Процесс поликонденсации приводит к образованию наночастиц коллоидных размеров, близкой к сферической формы 2 -г 20 нм. [c.120] При высушивании гидрогеля кремниевой кислоты структурная сетка между частицами 81 сохраняется. Поры этого каркаса рассматриваются как зазоры между частицами. На рис. 3.7 показана организация тонкопористых и крупнопористых силикагелей. [c.120] Поверхность силикагеля покрыта силанольными группами с концентрацией ОН 1,7 ч-12 мкмоль/м или 1,0 -г 7,2 групп ОН на 1 нм . Структура поверхности может включать изолированные силанольные группы —81—ОН, двойные силанольные группы —81=(ОН)2 и соседние (вици-нальные) группы —(81—ОН)2. Поверхность силикагеля модифицируется и может обладать как гидрофильными, так и гидрофобными свойствами. [c.120] Кристаллическая структура включает тетраэдры 8104 и АЮ4. Катионы должны компенсировать избыточный заряд [АЮ4] . Цеолиты встречаются в природе в виде минералов, например, шабазита, фожази-та, морденита или синтезируются при нафеве в вакууме силикатов или алюминатов щелочных металлов. Алюмосиликатные тетраэдры образуют ажурные структуры, состоящие из содалитовых ячеек, кубооктаэдров, образующих большие и малые полости (см. рис. 3.8). [c.121] Вернуться к основной статье