ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нанокластеры металлов и оксидов металлов в матрице органических веществ из "Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов" Таким образом, в пористых материалах с размерами пор до 10 нм могут образовываться изолированные нанокластеры с размерами от одного до нескольких нанометров [1] в зависимости от размера поры и исходной концентрации. [c.446] Нанокластеры металлов и оксидов металлов такого малого размера обладают особой атомной динамикой, которая может проявляться как динамика движения атомов внутри кластера и движения кластера как целого внутри поры. [c.446] Рассмотрим вначале пример движения кластера как целого в нанопоре ионообменной сульфосмолы — на основе сополимера стирола и дивинил бензола [2]. [c.446] Для кЬ = 3,6 радиус потенциальной ямы равен 0,5 А. Мессбауэровский спектр, рассчитанный по таким параметрам, хорошо согласуется с экспериментальным. [c.448] Увеличение размера ячейки (образец а) приводит к увеличению радиуса ямы до 0,62 А, а уменьшение (образец в) —к полному ограничению движения кластера, (кластер зажимается стенками поры). При рассмотрении таких кластерных движений следует учитывать, что катиониты находились в гидратированной форме, поэтому все спектры были получены при температурах ниже замерзания воды, но при таких температурах, где проявлялись различного рода диффузионные движения. Внутриатомные движения не рассматривались. В этой связи дегидратация и высушивание матричных наносистем должны привести к потере кластерами диффузионной подвижности и проявлению собственно атомной внутрикластерной подвижности. [c.448] Подобное исследование проведено для матричной наносистемы на основе активированного угля с кластерами оксидов железа и европия в порах [3]. [c.448] Для обеих наносистем были получены мессбауэровские спектры при разных температурах измерения, которые показали наличие только атомных внутрикластерных движений и отсутствие движений кластера как целого. На рис. 14.3 представлена температурная зависимость изменения площадей 5 — f T) мессбауэровских спектров наносистем 1 и 2. [c.449] Эффекты сильного взаимодействия с матрицей могут проявляться и Ифать больщую роль еще в одном применении наносистемы — создании нанокластеров и матричной наносистемы, которые выступают в качестве носителя различного рода медицинских препаратов в организмах. Наносистема на основе активированного угля с нанокластерами металлов и оксидов металлов в мезопорах может служить эффективным переносчиком при направленном транспорте лекарств. Если включить магнитные кластеры в поры наносистемы, то, воздействуя магнитным полем, можно добиться направленного транспорта лекарственных молекул и белков, при одновременном включении в поры магнитных кластеров и лекарств. [c.451] Такая наносистема была получена путем пропитки активированного угля для медицинских целей водным раствором оксалата железа с последующим прокаливанием при 300° С до термического разложения соли и восстановлением в токе водорода при 600° С за времена 15-5-60 мин [4]. [c.451] Рентгеноструктурный анализ по уширению линий и результаты мессбауэровских данных позволили заключить, что в порах активированного угля после твердотельной реакции разложения оксалата железа содержатся кластеры оксида железа с размерами около 7 нм и кластеры металлического железа с размерами 15 нм. После восстановления в токе водорода в течение 60 мин размер кластеров увеличивался до 12 нм для оксида железа и 30 нм для металлического железа. Магнитное взаимодействие таких металлических кластеров в поле 0,1 -г 1,2 Тл вполне достаточное для эффективного транспорта в жидкой среде (расчеты показывают, что для обеспечения практически необходимой скорости в русле жидкости удельная намагниченность должна достигать величин 60 -г 70 эме - г ). [c.451] Для изучения взаимодействия кластера с матрицей угля было проведено сравнение адсорбционной емкости пор угля, содержащих 10, 15 и 22 вес. % железа (8ь 82, 8з соответственно) для микро-, мезо- и мак-ропор. Удельные объемы мезо- и макропор в зависимости от времени восстановления кластеров и для разного количества железа представлены на рис. 14.4. [c.451] На рис. 14.5 приведены данные сорбции некоторых лекарственных веществ витамина Вп (В]), стрептомицина (Вг) и левомицитина (Оз) на образцах наносистем 82.1 и 82.2, полученных за времена восстановления наносистем 30 и 45 мин соответственно. [c.453] Сорбционные результаты свидетельствуют о влиянии увеличения размера пор при восстановлении и увеличении размера кластера на сорбцию именно больших молекул, поскольку для малых молекул типа левомицитина размер пор сорбента гораздо менее критичен. Таким образом, достаточно очевидно направление для создания наноматериалов направленного транспорта лекарств в различного рода системах. [c.454] Вернуться к основной статье