Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов

Ранее нами методом, аналогичным методу Фарадея (восстановление ионов золота из водных растворов при нормальных условиях), получены нано- и микрокристаллы золота в форме плоских правильных треугольников, шестиугольников и треугольников с симметрично усеченными вершинами. В ходе исследований (оптич...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Date:	2008
Main Authors:	Эстрела-Льопис, В.Р., Бородинова, Т.И.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2008
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76035
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов / В.Р. Эстрела-Льопис, Т.И. Бородинова // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 487-496. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860084233349890048
author	Эстрела-Льопис, В.Р. Бородинова, Т.И.
author_facet	Эстрела-Льопис, В.Р. Бородинова, Т.И.
citation_txt	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов / В.Р. Эстрела-Льопис, Т.И. Бородинова // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 487-496. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Ранее нами методом, аналогичным методу Фарадея (восстановление ионов золота из водных растворов при нормальных условиях), получены нано- и микрокристаллы золота в форме плоских правильных треугольников, шестиугольников и треугольников с симметрично усеченными вершинами. В ходе исследований (оптическая микроскопия) кинетики (в период 3–26 часов) роста монокристаллов золота при таком методе их синтеза показано, что в период с 3 до 6 часа роста размер кристалла увеличивается по линейному закону; при этом средняя скорость роста кристаллов составляет ~1 мкм/час  = 2,7 Å/сек, т.е. каждую секунду осаждается примерно один монослой атомов золота. Показано, что за 8 часов в системе образуется 1∙10⁶ см⁻³ кристаллов золота со средним линейным размером 5 мкм. При этом концентрация всех кристаллов, различимых (а ≥ 100 нм) в темном поле оптического микроскопа (×252), составляет 3∙10⁶ см⁻³. Аналитические определения показали, что за 8 часов из раствора переходит в монокристаллы до 7% золота. Показано, что в кинетике роста монокристаллов золота можно выделить три стадии: на начальной стадии кристаллы растут по параболическому закону, далее следует стадия линейного роста и, наконец, насыщение наступает после 6–8 часов роста. Раніше нами методою, аналогічною методі Фарадея (віднова йонів золота з водних розчинів за нормальних умов), одержано нано- і мікрокристали золота у формі пласких правильних трикутників, шестикутників і трикутників із симетрично зрізаними вершинами. У ході дослідження (оптична мікроскопія) кінетики (в період 3–26 годин) росту монокристалів золота при такій методі їх синтези показано, що в період з 3 до 6 години росту розмір кристалу збільшується за лінійним законом; при цьому середня швидкість росту кристалів становить ~1 мкм/год. = 2,7 Å/сек, тобто кожну секунду осаджується приблизно один моношар атомів золота. Показано, що за 8 годин у системі утворюється 1∙10⁶ см⁻³ кристалів золота з середнім розміром 5 мкм. При цьому концентрація кристалів, видимих (а ≥ 100нм) у темнім полі оптичного мікроскопу (×252), становить 3∙10⁶ см⁻³. Аналітичні дослідження показали, що за 8 годин із розчину в монокристали переходить до 7% золота. Показано, що в кінетиці росту монокристалів золота можна виділити три стадії: на початковій стадії кристали ростуть за параболічним законом, далі — стадія лінійного росту і, насамкінець, насичення наступає після 6–8 годин росту. Earlier, we obtained nano- and microcrystals of gold by a method similar to Faraday’s method (reduction of ions of gold from aqueous solutions at normal conditions). These crystals have a shape of flat regular triangles, hexagons and triangles with symmetrically cut vertices. Optical-microscopy investigation of the kinetics of gold single-crystals’ growth within the period of 3–26 hours is carried out. As shown, during the period from 3 to 6 hours, the size of a crystal is increasing under the linear law. Thus, the average rate of crystal growth is ~1 micron/hour  =2.7 Å/s, i.e. about one monolayer of gold atoms is settled each second. Gold crystals in amount of 1∙10⁶ сm1 with an average linear size of 5 microns are formed for 8 hours in the system. Thus, concentration of all crystals, which are observable (а ≥ 100 nm) in a dark field of an optical microscope (×252), is 3∙10⁶ сm⁻³. The analytical investigations show that up to 7% of gold from the solution passes into single crystals for 8 hours. It is possible to select three stages in kinetics of gold-crystal growth: at an initial stage, the crystals grow under the parabolic law, then the stage of linear crystal growth follows and, at last, saturation occurs after 6–8 hours of crystal growth.
first_indexed	2025-12-07T17:18:32Z
format	Article
fulltext	487 PACS numbers: 81.10.Dn, 81.16.Fg, 81.20.Fw, 82.35.Pq, 82.70.-y, 87.83.+a Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов В. Р. Эстрела-Льопис, Т. И. Бородинова Институт биоколлоидной химии им. Ф. Д. Овчаренко НАН Украины, бульв. Акад. Вернадского, 42, 03142 Киев, Украина Ранее нами методом, аналогичным методу Фарадея (восстановление ионов золота из водных растворов при нормальных условиях), получены нано- и микрокристаллы золота в форме плоских правильных треугольников, шес- тиугольников и треугольников с симметрично усеченными вершинами. В ходе исследований (оптическая микроскопия) кинетики (в период 3–26 ча- сов) роста монокристаллов золота при таком методе их синтеза показано, что в период с 3 до 6 часа роста размер кристалла увеличивается по линей- ному закону; при этом средняя скорость роста кристаллов составляет 1 мкм/час  2,7 Å/сек, т.е. каждую секунду осаждается примерно один монослой атомов золота. Показано, что за 8 часов в системе образуется 1106 см3 кристаллов золота со средним линейным размером 5 мкм. При этом концентрация всех кристаллов, различимых (а100 нм) в темном поле оп- тического микроскопа (×252), составляет 3106 см 3. Аналитические опре- деления показали, что за 8 часов из раствора переходит в монокристаллы до 7% золота. Показано, что в кинетике роста монокристаллов золота можно выделить три стадии: на начальной стадии кристаллы растут по параболи- ческому закону, далее следует стадия линейного роста и, наконец, насы- щение наступает после 6–8 часов роста. Раніше нами методою, аналогічною методі Фарадея (віднова йонів золота з водних розчинів за нормальних умов), одержано нано- і мікрокристали золота у формі пласких правильних трикутників, шестикутників і трику- тників із симетрично зрізаними вершинами. У ході дослідження (оптична мікроскопія) кінетики (в період 3–26 годин) росту монокристалів золота при такій методі їх синтези показано, що в період з 3 до 6 години росту розмір кристалу збільшується за лінійним законом; при цьому середня швидкість росту кристалів становить 1 мкм/год.  2,7 Å/сек, тобто кож- ну секунду осаджується приблизно один моношар атомів золота. Показа- но, що за 8 годин у системі утворюється 1106 см 3 кристалів золота з сере- днім розміром 5 мкм. При цьому концентрація кристалів, видимих (а100нм) у темнім полі оптичного мікроскопу (×252), становить 3106 Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2008, т. 6, № 2, сс. 487–496  2008 ІÌФ (Інститут металофізики ім. Ã. В. Êурдюмова ÍАÍ України) Íадруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 488 В. Р. ЭСТРЕЛА-ЛЬОПИС, Т. И. БОРОДИÍОВА см3. Аналітичні дослідження показали, що за 8 годин із розчину в моно- кристали переходить до 7% золота. Показано, що в кінетиці росту моно- кристалів золота можна виділити три стадії: на початковій стадії криста- ли ростуть за параболічним законом, далі — стадія лінійного росту і, на- самкінець, насичення наступає після 6–8 годин росту. Earlier, we obtained nano- and microcrystals of gold by a method similar to Faraday’s method (reduction of ions of gold from aqueous solutions at normal conditions). These crystals have a shape of flat regular triangles, hexagons and triangles with symmetrically cut vertices. Optical-microscopy investigation of the kinetics of gold single-crystals’ growth within the period of 3–26 hours is carried out. As shown, during the period from 3 to 6 hours, the size of a crystal is increasing under the linear law. Thus, the average rate of crystal growth is 1 micron/hour 2.7 Å/s, i.e. about one monolayer of gold atoms is settled each second. Gold crystals in amount of 1106 сm 1 with an average linear size of 5 microns are formed for 8 hours in the system. Thus, concentration of all crystals, which are observable (а100 nm) in a dark field of an optical micro- scope (×252), is 3106 сm 3. The analytical investigations show that up to 7% of gold from the solution passes into single crystals for 8 hours. It is possible to select three stages in kinetics of gold-crystal growth: at an initial stage, the crystals grow under the parabolic law, then the stage of linear crystal growth follows and, at last, saturation occurs after 6–8 hours of crystal growth. Ключевые слова: микро- и нанокристаллы золота, кинетика роста, по- лисахариды. (Получено 30 ноября 2006 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Ранее [1, 2] на основе анализа особенностей явления биоминерализа- ции золота микроорганизмами нами был предложен и обоснован ме- тод синтеза монокристаллов золота в диапазоне нано-микроразмеров из смеси водных растворов золотохлористоводородной кислоты и анионных полиэлектролитов, — полисахаридов, — микробного про- исхождения, которые использовались в качестве восстановителей- стабилизаторов. Ìонокристалличность полученных кристаллов под- тверждена методом электронной дифракции. Ìетодом атомной си- ловой микроскопии установлено, что толщина плоских монокри- сталлов золота во всем диапазоне размеров не превышает 40 нм. По- казано, что монокристаллы золота размером до 100 нм образуются в первые 20 мин и достигают среднего размера 5 мкм в течение 6–8 ча- сов роста. Íа основе определения размеров отдельных (не одних и тех же) кристаллов в начальный период роста методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что на этой стадии рост кри- сталлов лимитируется диффузией в соответствии с механизмом тан- генциального роста кристалла Франка–Êосселя [3, 4]. Позднее в ра- ÊИÍЕТИÊА РОСТА ÌОÍОÊРИСТАЛЛОВ ЗОЛОТА В ВОДÍОÌ РАСТВОРЕ 489 боте [5] предложен метод синтеза монокристаллов золота из раствора золотохлористоводородной кислоты в толуоле с добавками олеила- мина или додециламина в качестве прекурсоров — мягких восстано- вителей, способных к комплексообразованию золота из раствора. Добавление четвертичных аммониевых солей (дидодецилдимети- ламмоний бромида и тридодецилметиламмоний хлорида) в различ- ных молярных соотношениях с первичным амином позволило здесь получать кристаллы золота с различной морфологией. Êристаллы золота размером в несколько микрон получены после 34 часов синте- за при температуре 81С (в результате аналогичного синтеза, но при 110С золото восстанавливалось в форме сферических частиц золя). Авторы этой работы отмечают, что получение кристаллов золота ак- туально не только в связи с их приложением, но важно для понима- ния фундаментальных механизмов, ответственных за явления кри- сталлизации металлов в диапазоне нано- и микроразмеров. Êинети- ка роста кристаллов золота в этой работе не исследовалась. Íеобходимо отметить, что делать окончательные выводы и оцен- ки скорости роста нанокристаллов золота на начальной стадии рос- та путем измерения размера различных (отличных при каждой экспозиции) образцов [1], — электронная микроскопия требует вы- сушенных препаратов, — не совсем корректно. Поэтому целью данной работы является изучение кинетики рос- та кристаллов золота методом оптической микроскопии, что воз- можно для последующих этапов роста кристаллов. Такая задача была выполнена с помощью микрофотосъемки растущих кристал- лов через определенные интервалы времени, начиная с 3 часа кон- такта смеси растворов золотохлористоводородной кислоты и поли- сахаридов Chlorella vulgaris в плоскопараллельной тонкой стек- лянной ячейке. 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Плоскопараллельную ячейку 2,4×3×0,04 см 3 заполняли смесью вод- ных растворов HAuCl4 (‘Sigma-Aldrich’), экзополисахаридов Chlor- ella vulgaris и герметизировали силиконовым герметиком. Синтез кристаллов проводили при оптимальном соотношении концентра- ций реагирующих веществ, температуре и освещении [1, 2]. Экзопо- лисахариды выделяли из культуральной среды микроводоросли Chlorella vulgaris согласно методике [6]. Íаблюдения за ростом кри- сталлов золота на выделенном участке дна ячейки площадью 0,003 см2 проводили в темном поле оптического микроскопа ЛЮÌАÌ Р-1. Êристаллы золота фотографировали с помощью микрофотонасадки ÌФÍ-10 в период 3–26 часов с интервалом в один час. Ìикрофото- графии растущих одиночных кристаллов получали с помощью циф- рового фотоаппарата Cybershot F717 (SONY) с дополнительным 10- 490 В. Р. ЭСТРЕЛА-ЛЬОПИС, Т. И. БОРОДИÍОВА тикратным увеличением. Указанные на фотографиях маркеры раз- мера определяли с помощью масштабной линейки объект-микромет- ра, сфотографированной при том же увеличении. Для определения количества золота, перешедшего из раствора в кристаллы, последние отделяли (после известного времени контакта) ультрафильтрацией на мембране УПÌ 50 (установка AMICON 200) и методом атомной абсорбции (спектрофотометр С-115Ì1) определяли концентрацию золота в фильтрате. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты соответствующих наблюдений процесса образования и роста кристаллов золота представлены на микрофотографиях рис. 1, 3–5. Здесь цифрами 1–10 обозначены отдельные микрокристал- лы золота, изменение размера которых контролировали с 3 по 8 час и на 20 и 26 час роста. а б в г д е ж з Рис. 1. Êинетика роста кристаллов (1–10) золота из смеси растворов зо- лотохлористоводородной кислоты и экзополисахаридов Chlorella vul- garis в период с 3 по 26 час роста (а–з) (оптическая микроскопия). Тол- щина плоских монокристаллов золота не превышает 40 нм [1]. Цифра- ми 1–10 обозначены кристаллы, размер которых измеряли. ÊИÍЕТИÊА РОСТА ÌОÍОÊРИСТАЛЛОВ ЗОЛОТА В ВОДÍОÌ РАСТВОРЕ 491 Êак видно из рис. 1, за 6 часов наблюдений заметно увеличивается количество кристаллов, видимых в оптическом диапазоне (от 12 кри- сталлов на 3 час роста до 98 на 8 час) на участке площадью 0,003 см 2. Отсюда нетрудно оценить, что на 8 час (рис. 1) концентрация видимых в оптическом диапазоне микрокристаллов золота размером а1мкм равна n8 час0,8106 см –3. Ранее при исследовании кинетики образова- ния кристаллов золота было показано, что за 8 час роста образуется N8 час3106 кристаллов/см3 [1]. Отличие (почти в 4 раза) между n и N объясняется тем, что результаты визуального подсчета, представлен- ные в [1], включали в себя также видимые в темном поле микроскопа отблески кристаллов размером 0,05a1 мкм. Оптическая микрофотография (рис. 1–8 час) не дает возможно- сти различать такие кристаллы. Таким образом, зафиксированные на микрофотографиях после 8 часов роста кристаллы золота со- ставляют только «надводную часть айсберга» — приблизительно 25% от их общего количества. Со временем такое отличие уменьша- ется, так как в процессе роста возрастает число кристаллов с ли- нейным размером a1 мкм. После 8 часов роста кристаллов была экспериментально опреде- лена доля золота в таких кристаллах по сравнению с начальной концентрацией в смеси растворов золотохлористоводородной ки- слоты и полисахаридов (200 мг/дм3 по золоту). После отделения кристаллов ультрафильтрацией было показано, что концентрация золота в фильтрате составляла 93% от исходной, т.е. в кристаллы за это время восстановлено 7% от исходного содержания золота. Результаты исследования кинетики роста отмеченных на рис. 1 микрокристаллов золота 2–4 и 8–10, представлены на рис. 2. Здесь пунктирная кривая а показывает зависимость от времени в про- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30 часы ра зм ер к ри ст ал ла , м км 3 4 8 2 9 10 <a> <L> Рис. 2. Зависимость от времени линейного размера микрокристаллов (2–4, 8–10) золота и среднего линейного размера a кристаллов, изображение которых представлено на микрофотографиях рис. 1; изменение размера L кристаллов золота на начальной стадии роста [1, рис. 28]. 492 В. Р. ЭСТРЕЛА-ЛЬОПИС, Т. И. БОРОДИÍОВА цессе кристаллообразования среднеарифметического значения а линейного размера кристаллов 2–4 и 8–10; пунктирная кривая L проведена по данным об изменении размера кристалла золота на начальной стадии роста [1, рис. 30]. Êак видно из кривых, приведенных на рис. 2, на 5–6 час роста кристаллы увеличиваются до размера 3,9–6,8 мкм (например, кри- сталл 3 и 2 соответственно) и далее их размер практически не изме- няется. Средний размер а исследуемых кристаллов на 6 час равен 5 мкм. Из этих данных следует, что средняя скорость роста кри- сталлов по максимальному линейному размеру в период с 3 по 6 час равна 1 мкм/час2,7 Å/сек. Известно, что радиус атома золота по Полингу равен 1,5 Å (радиус иона — 1,37 Å). Следовательно, на вто- рой стадии роста монокристалла каждую секунду осаждается при- мерно один монослой атомов золота. После 5–6 часов контакта ско- 1 2 3 4 5 6 7 а б Рис. 3. Êинетика роста микрокристалла золота 1 (фрагмент рис. 1): а — оптическая микроскопия, бар — 4,5 мкм; б — зависимость размера мик- рокристалла золота 1 от времени. ÊИÍЕТИÊА РОСТА ÌОÍОÊРИСТАЛЛОВ ЗОЛОТА В ВОДÍОÌ РАСТВОРЕ 493 рость роста кристаллов золота замедляется. Приведенные здесь ре- зультаты хорошо согласуются с данными исследования кинетики роста кристаллов работы [1, рис. 29]. Зависимость изменения размера микрокристаллов золота 1 и 5 (рис. 3, 4) со временем несколько отличается от кинетики роста кри- сталлов 2–4 и 6–10 (рис. 1). Êак видно, кривая роста кристаллов 1 и 5 со временем проходит через максимум (рис. 3, б, 4, б). Анализ мик- рофотографий при цифровом увеличении — рис. 3, а, 4, а — показал, что в процессе роста с этими кристаллами контактируют соседние кристаллы золота. Это заметно для кристалла 1 в период с 6 по 20 час роста, а для кристалла 5 — в период с 4 по 20 час. Замедление роста кристаллов 1 и 5, изменение их формы, уменьшение размера (рис. 3 — 20 час) может быть связано с процессом срастания двух контакти- рующих кристаллов. 1 2 3 4 5 6 7 а б Рис. 4. Êинетика роста микрокристалла золота 5 (фрагмент рис. 1): а — оптическая микроскопия, бар — 4,5 мкм; б — зависимость размера ми- крокристалла золота 5 от времени. 494 В. Р. ЭСТРЕЛА-ЛЬОПИС, Т. И. БОРОДИÍОВА С целью более точного определения изменения размера микро- кристаллов золота со временем был проведен контрольный экспе- римент, в котором с интервалом в один час единичные кристаллы золота фотографировали цифровым фотоаппаратом Cybershot F717 (SONY) (рис. 5). Эти кристаллы росли в тех же условиях, что и кри- сталлы, представленные на микрофотографиях рис. 1. Результаты измерения размера этих микрокристаллов (I и II) в зависимости от времени приведены в табл. 1. Êак видно, более точные измерения показывают, что увеличение размера кристаллов происходит со скоростью 1 мкм/час до 4 часа роста, а в период с 4 по 6 час эта скорость уменьшается и равна 0,5 мкм/час. Данные наблюдений за образованием и ростом кристаллов, пред- Êристалл I Êристалл II Рис. 5. Êинетика роста кристаллов (I и II) золота из смеси водных рас- творов золотохлористоводородной кислоты и экзополисахаридов Chlorella vulgaris в период с 3 по 7 час (оптическая микроскопия). ÊИÍЕТИÊА РОСТА ÌОÍОÊРИСТАЛЛОВ ЗОЛОТА В ВОДÍОÌ РАСТВОРЕ 495 ставленные на рис. 1, 3–5 не подтверждают вывод работы [1] о том, что микрокристаллы золота растут от треугольной А1 к шести- угольной А3 форме через промежуточную А2 — треугольник с сим- метрично усеченными вершинами. Все изображенные на этих фото- графиях микрокристаллы за время наблюдений (с 3 по 26 час) из- меняются только в размере, но сохраняют свою форму и симмет- рию. Íаблюдаются единичные случаи изменения формы, возмож- но, это является следствием перекристаллизации — кристаллы 1, 5. Такие данные свидетельствуют о том, что каждая из форм (А1, А2, А3) для кристалла золота является стабильной, а вывод о возмож- ности перехода форм А1А2А3 требует дополнительного неза- висимого исследования. Проведенные в [1] и настоящей работе исследования кинетики роста нано-микрокристалов золота из смеси водных растворов золо- тохлористоводородной кислоты и полисахаридов позволяют за- ключить, что полная кривая зависимости изменения размера кри- сталла золота со временем имеет три характерные области: в начале роста изменение размера происходит по параболическому закону, следующая область — линейный рост, который на третьем этапе переходит в область насыщения, где размер не изменяется (рис. 6). ТАБЛИЦА 1. Êинетика роста одиночных кристаллов золота. Время контакта реагирующих веществ, час 3 4 5 6 7 Êристалл I 2,2 3,4 4,0 4,4 4,7 Ìаксимальный линейный размер микрокристаллов золота, мкм Êристалл II 3,5 4,7 5,0 5,3 5,6 Рис. 6. Êинетика роста плоских монокристаллов золота: I — начальная стадия (параболический закон изменения размера); II — стадия линейного роста размера кристалла; III — стадия завершения роста. 496 В. Р. ЭСТРЕЛА-ЛЬОПИС, Т. И. БОРОДИÍОВА 4. ВЫВОДЫ В результате исследования кинетики роста плоских монокристал- лов золота показано, что: — монокристаллы золота со средним линейным размером a100 нм образуются за первые 20 минут, кристаллы золота с a5 мкм — при экспозиции 8 часов; на линейной стадии скорость роста моно- кристаллов золота составляет 0,5–1 мкм/час, что соответствует оса- ждению примерно одного монослоя атомов золота в секунду; — полная кривая зависимости изменения размера кристалла золо- та со временем имеет три характерные области: в начале роста из- менение размера происходит по параболическому закону, следую- щая область — линейный рост, который на третьем этапе переходит в область насыщения. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. В. Р. Эстрела-Льопис, Т. И. Бородинова, И. Í. Юркова, Коллоидно- химические основы нанонауки (Ред. А. П. Шпак, З. Р. Ульберг) (Êиев: Ака- демпериодика: 2005), с. 238. 2. В. Р. Эстрела-Льопис, И. Í. Юркова, Т. И. Бородинова, Способ получения монокристаллов благородного металла или его соли нано- и/или микрораз- меров (Положит. реш. на заявку №а200603158. Заявл. 23.03.2006). 3. F. C. Frank, Proc. Roy. Soc., 201A: 586 (1950). 4. W. Kossel, Nachr. Gesell. Wiss. Gottingen, Math.-Phys. Kl., 135 (1927). 5. X. Liu, N. Wu, B. H. Wunsch, R. J. Barsotti Jr, and F. Stellacci, Small, 2, No. 8–9: 1046 (2006). 6. И. Я. Захарова, Л. В. Êосенко, Методы исследования полисахаридов мик- роорганизмов (Êиев: Íаукова думка: 1982).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76035
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:18:32Z
publishDate	2008
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Эстрела-Льопис, В.Р. Бородинова, Т.И. 2015-02-07T15:19:24Z 2015-02-07T15:19:24Z 2008 Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов / В.Р. Эстрела-Льопис, Т.И. Бородинова // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 487-496. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 81.10.Dn, 81.16.Fg, 81.20.Fw, 82.35.Pq, 82.70.-y, 87.83.+a https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76035 Ранее нами методом, аналогичным методу Фарадея (восстановление ионов золота из водных растворов при нормальных условиях), получены нано- и микрокристаллы золота в форме плоских правильных треугольников, шестиугольников и треугольников с симметрично усеченными вершинами. В ходе исследований (оптическая микроскопия) кинетики (в период 3–26 часов) роста монокристаллов золота при таком методе их синтеза показано, что в период с 3 до 6 часа роста размер кристалла увеличивается по линейному закону; при этом средняя скорость роста кристаллов составляет ~1 мкм/час  = 2,7 Å/сек, т.е. каждую секунду осаждается примерно один монослой атомов золота. Показано, что за 8 часов в системе образуется 1∙10⁶ см⁻³ кристаллов золота со средним линейным размером 5 мкм. При этом концентрация всех кристаллов, различимых (а ≥ 100 нм) в темном поле оптического микроскопа (×252), составляет 3∙10⁶ см⁻³. Аналитические определения показали, что за 8 часов из раствора переходит в монокристаллы до 7% золота. Показано, что в кинетике роста монокристаллов золота можно выделить три стадии: на начальной стадии кристаллы растут по параболическому закону, далее следует стадия линейного роста и, наконец, насыщение наступает после 6–8 часов роста. Раніше нами методою, аналогічною методі Фарадея (віднова йонів золота з водних розчинів за нормальних умов), одержано нано- і мікрокристали золота у формі пласких правильних трикутників, шестикутників і трикутників із симетрично зрізаними вершинами. У ході дослідження (оптична мікроскопія) кінетики (в період 3–26 годин) росту монокристалів золота при такій методі їх синтези показано, що в період з 3 до 6 години росту розмір кристалу збільшується за лінійним законом; при цьому середня швидкість росту кристалів становить ~1 мкм/год. = 2,7 Å/сек, тобто кожну секунду осаджується приблизно один моношар атомів золота. Показано, що за 8 годин у системі утворюється 1∙10⁶ см⁻³ кристалів золота з середнім розміром 5 мкм. При цьому концентрація кристалів, видимих (а ≥ 100нм) у темнім полі оптичного мікроскопу (×252), становить 3∙10⁶ см⁻³. Аналітичні дослідження показали, що за 8 годин із розчину в монокристали переходить до 7% золота. Показано, що в кінетиці росту монокристалів золота можна виділити три стадії: на початковій стадії кристали ростуть за параболічним законом, далі — стадія лінійного росту і, насамкінець, насичення наступає після 6–8 годин росту. Earlier, we obtained nano- and microcrystals of gold by a method similar to Faraday’s method (reduction of ions of gold from aqueous solutions at normal conditions). These crystals have a shape of flat regular triangles, hexagons and triangles with symmetrically cut vertices. Optical-microscopy investigation of the kinetics of gold single-crystals’ growth within the period of 3–26 hours is carried out. As shown, during the period from 3 to 6 hours, the size of a crystal is increasing under the linear law. Thus, the average rate of crystal growth is ~1 micron/hour  =2.7 Å/s, i.e. about one monolayer of gold atoms is settled each second. Gold crystals in amount of 1∙10⁶ сm1 with an average linear size of 5 microns are formed for 8 hours in the system. Thus, concentration of all crystals, which are observable (а ≥ 100 nm) in a dark field of an optical microscope (×252), is 3∙10⁶ сm⁻³. The analytical investigations show that up to 7% of gold from the solution passes into single crystals for 8 hours. It is possible to select three stages in kinetics of gold-crystal growth: at an initial stage, the crystals grow under the parabolic law, then the stage of linear crystal growth follows and, at last, saturation occurs after 6–8 hours of crystal growth. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов Kinetics of Gold Single Crystals Growth in Water Solution of Chloroauric Acid and Polysaccharides Article published earlier
spellingShingle	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов Эстрела-Льопис, В.Р. Бородинова, Т.И.
title	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
title_alt	Kinetics of Gold Single Crystals Growth in Water Solution of Chloroauric Acid and Polysaccharides
title_full	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
title_fullStr	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
title_full_unstemmed	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
title_short	Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
title_sort	кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76035
work_keys_str_mv	AT éstrelalʹopisvr kinetikarostamonokristallovzolotavvodnomrastvorezolotohloristovodorodnoikislotyipolisaharidov AT borodinovati kinetikarostamonokristallovzolotavvodnomrastvorezolotohloristovodorodnoikislotyipolisaharidov AT éstrelalʹopisvr kineticsofgoldsinglecrystalsgrowthinwatersolutionofchloroauricacidandpolysaccharides AT borodinovati kineticsofgoldsinglecrystalsgrowthinwatersolutionofchloroauricacidandpolysaccharides

Кинетика роста монокристаллов золота в водном растворе золотохлористоводородной кислоты и полисахаридов

Institution

Similar Items