СИНТЕЗ НАНОПОРОШКІВ НІКЕЛЮ В РОЗЧИНАХ ВОДА/ЕТИЛЕНГЛІКОЛЬ. ВПЛИВ СКЛАДУ РОЗЧИННИКА НА РОЗМІР ЧАСТИНОК

А. Kytsya, O. Pobigun-Halaiska, L. Bazylyak, V. Berezovets, Yu. Verbovytskyy

Анотація


Відновленням Ni(OH)2 гідразином у розчинах вода/етиленгліколь за умов гетерогенної нуклеації синтезовано нанопорошки нікелю. З використанням методу електронної мікроскопії з’ясовано, що частинки нікелю в отриманих нанопорошках є кулеподібної форми, причому середній діаметр і полідисперсність частинок в діапазоні концентрацій етиленгліколю 33–89 % об. практично не змінюється, а за зниження концентрації етиленгліколю до 5 % об. отримувані частинки є агломератами неправильної форми з середнім діаметром 500 нм і високою полідисперсністю. З використанням методу порошкової дифракції визначено, що отримані продукти не містять оксиду або гідроксиду нікелю, а середній розмір кристалітів зростає від 20 до 33 нм зі зниженням концентрації етиленгліколю в реакційній суміші. На основі зіставлення значень тривалості індукційного періоду та середнього діаметру отримуваних частинок нікелю виявлено, що етиленгліколь є не лише стабілізатором частинок, а й бере участь в топохімічній реакції відновлення гідроксиду нікелю гідразином.

 

Ключові слова: нанопорошки нікелю, гетерогенна нуклеація, етиленгліколь, гідразин.


Повний текст:

PDF

Посилання


Dimitratos N., Lopez-Sanchez J. A., Hutchings G. J. Selective liquid phase oxidation with supported metal nanoparticles // Chem. Sci. 2011. Vol. 3. P. 20–44. DOI: https://doi.org/10.1039/c1sc00524c

Zhang J., Malicka J., Gryczynski I., Lakowicz J. Surface–enhanced fluorescence of fluorescein–labeled oligonucleotides capped on silver nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109. Is. 16. P. 7643–7648. DOI: https://doi.org/10.1021/jp0490103

Shameli K., Ahmad M. B., Zargar M., Yunus W. M. Z. W., Ibrahim N. A. Fabrication of silver nanoparticles doped in the zeolite framework and antibacterial activity // International journal of nanomedicine. 2011. Vol. 6. P. 331. DOI: https://doi.org/10.2147/ijn.s16964

Gokturk H. S., Fiske T. J., Kalyon D. M. Effects of particle shape and size distributions on the electrical and magnetic properties of nickel/polyethylene composites // J. Appl. Polym. Sci. 1993. Vol. 50. P. 1891–1901. DOI: https://doi.org/10.1002/app.1993.070501105

Kytsya A., Bazylyak L., Pobigun O. Nickel submicron particles as fillers for electroconductive polymer composites // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2017. Vol. 58. Pt. 2. P. 442–449. (in Ukrainian)

Untereker D., Lyu S., Schley J., Martinez G., Lohstreter L. Maximum conductivity of packed nanoparticles and their polymer composites // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2009. Vol. 1. P. 97–101. DOI: https://doi.org/10.1021/am800038z

Park J., Kang E., Son S. U., Park H. M., Lee M. K., Kim J., Park J. G. Monodisperse Nanoparticles of Ni and NiO: Synthesis, Characterization, Self-Assembled Superlattices, and Catalytic Applications in the Suzuki Coupling Reaction // Adv. Mater. 2005. Vol. 17. No. 4. P. 429–434. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.200400611

Wu S. H., Chen D. H. Synthesis and characterization of nickel nanoparticles by hydrazine reduction in ethylene glycol // J. Colloid Interface Sci. 2003. Vol. 259. P. 282–286. DOI: https://doi.org/10.1016/S0021-9797(02)00135-2

Couto G. G., Klein J. J., Schreiner W. H., Mosca D. H. et al. Nickel nanoparticles obtained by a modified polyol process: Synthesis, characterization, and magnetic properties // J. Colloid Interface Sci. 2007. Vol. 311. P. 461–468. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.03.045

Şişman I., Tütünoğlu Ç., Aydın A. O. Surfactant-assisted polyol preparation of nickel powders with different morphologies // Cent. Eur. J. Chem. 2008. Vol. 6. P. 253–257. DOI: https://doi.org/10.2478/s11532-008-0015-6

Pobigun O., Bazylyak L., Kytsya А. Kinetics of the formation of submicron nickel particles in ethylene glycol medium // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2016. Vol. 57. Pt 2. P. 527–533. (in Ukrainian)

Park J. W., Chae E. H., Kim S. H., Lee J. H. et al. Preparation of fine Ni powders from nickel hydrazine complex // Mater. Chem. Phys. 2006. Vol. 97. No. 2. P. 371–378. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2005.08.028

Li Z., Han C., Shen J. Reduction of Ni 2+ by hydrazine in solution for the preparation of nickel nano-particles // J. Mat. Sci. 2006. Vol. 41. No. 11. P. 3473–3480. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-005-5874-z

Huang G. Y., Xu S. M., Gang X. U., Li L. Y., Zhang L. F. Preparation of fine nickel powders via reduction of nickel hydrazine complex precursors // China Trans. Nonferrous Met. Soc. 2009. Vol. 19. No. 2. P. 389–393. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(08)60283-6

Monshi A., Foroughi M. R., Monshi M. R. Modified Scherrer equation to estimate more accurately nano-crystallite size using XRD // WJNSE. 2012. Vol. 2. No. 3. P. 154–160. DOI: https://doi.org/10.4236/wjnse.2012.23020




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.5902.460

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.