В середині двадцятого століття людство впритул підійшло до нанорозмірів, тобто до розмірів, порівнянними з розмірами однієї мільярдної частки метра. Саме можливість оперувати з нанорозмірами і призвела до виникнення сучасного поняття нанотехнології. Властивості наносистем багато в чому відрізняються від властивостей крупніших об'єктів, що складаються з тих же самих атомів і молекул [1].
Предметом дослідження наукової роботи є наночастинки сульфідів і оксидів олова.
Для електролітичного отримання дрібнодисперсних порошків оксидів металів використовувалась установка, яка складається з термоізольованого електролізера. При отриманні наночастино оксидів олова використовувалися циліндричні електроди виготовлені з олова, а в якості електроліту розчин кухонної солі в дистильованій воді. Концентрація кухонної солі складала 500 мг/л., а густина струму 0,02 А/см2. Експерименти проводилися при зміні температури електроліту від кімнатної до 100 0С. Після закінчення електролізу електроліт, фільтрували за допомогою паперового фільтру і отриманий порошок промивали п’ятикратним об'ємом дистильованої води. Зразки висушували на повітрі за кімнатної температури. Для отримання рентгенівських дифрактограм було використано випромінювання рентгенівської трубки з мідним анодом фільтроване за допомогою нікелевого фільтра [2]. Для отримання сульфіду олова в якості елекроліту використувався розчин тіосульфату натрію з концентрацією 12,5 г/л.
На рис.1. показано рентгенівську дифрактограму об‘єктів отриманих в електролізері з використанням олов’яних електродів. Електроліз проводився протягом 4 год. З реверсуванням напряму електричного струму через 30 хв. Для розшифровки отриманої рентгенівської дифрактограми ми припустили що в нашому процесі можливі утворення наступних речовин: Sn, SnO, SnO2, Sn3O4.
Використовуючи відомі міжплощинні відстані і формулу Вульфа- Брега:
2dsinΘ=kλ
Ми провели розрахунок кутового положення (2Θ) рефлексів вище вказаних речовин. Розрахунки кутових положень рефлексів проводиться з використаннім Еxsel 7.
Використовуючи теоретичні розрахунки і експериментальну рентгенівську дифрактограму було встановлено, що ренгенівськи рефлекси з кутовими положеннями належать таким речовинам: Sn, SnO, SnO2, Sn3O4.
Подібний експеримент був проведений при таких самих умовах, але температура електроліту складала 970С. Рентгенівські дослідження показали що була отримана практично така сама дифрактограма, як за температури електроліту 250С, Вона відрізнялась від дифрактограми показаої на рис .1. тим що на ній були відсутні рефлекси які належать олову (Sn).
Розміри отриманих нанокристалів за розрахунками з використанням формули Дебая-Шерера показали що вони складають: для оксиду олова (Sn3O4) становить 375 A0 , оксиду олова (SnO2) – 361 A0, оксиду олова (SnO) – 310 A0, олова (Sn) – 138 A0[4].
Аналогічним чином ми проводили експеримент і для сульфідів олова. В якості електроліту використовували тіосульфат натрію. Використовуючи теоретичні розрахунки і експериментальну рентгенівську дифрактограму було встановлено, що ренгенівськи рефлекси з кутовими положеннями належать таким речовинам: SnS, SnS2, Sn2S3. Розміри отриманих нанокристалів становлять: для сульфіду олова (SnS) – 727 A0, сульфіду олова (SnS2) – 465 A0, сульфіду олова (Sn2S3) – 521 A0.
Список літератури:
1. William Sims Bainbridge. Nanoconvergence: The Unity of Nanoscience, Biotechnology, Information Technology and Cognitive Science, June 27, 2007, Prentice Hall, ISBN 0-13-244643-X
2. Волошина Н.О. Особливості впливу наночасток олова на яйця Ascaris suum / Н.О. Волошина // Наукові записки НаУКМА. Біологія та екологія. – 2009. – Т. 93. – С. 81-84.
3. Борисевич В. Б. Наноматеріали в біології. Основи нановетеринарії : посіб. для студ. аграрн. закл. освіти ІІІ–ІVрівнів акредитації / В. Б. Борисевич, В. Г. Каплуненко, М. В. Косінов, та ін. ; за ред. В. Б. Борисевича, В. Г. Каплуненко. — К. : ВД «Авіцена», 2010. — 416 с.
Порай-Кошиц М.А. Практический курс рентгеноструктурного анализа / корыненський Д.Г. – М.: МГУ, 1960. – 576 с.
