НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o028.Pdf (1252.48Кб)

УДК 621.375.826

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Наночастицы металлов обладают рядом особенностей, связанных с их размерами, что приводит к возникновению необычных электромагнитных и оптических свойств, которые нехарактерны для макрочастиц.
Распространённым способом получения наночастиц с помощью лазерного излучения является импульсная лазерная абляция твердых мишеней в жидкости.
Варьируя режимы лазерного излучения, такие как длина волны лазерного излучения, плотность энергии и др., можно управлять размерами и формой образующихся частиц.
Наибольшие перспективы применения в медицине имеют наночастицы железа, меди, серебра, кремния, магния, золота и цинка.
Предметом изучения в данной работе являются наночастицы меди и золота, полученные методом лазерной абляции твердых мишеней в жидкости.
Целью исследований, представленных в статье, является оценка применимости метода динамического рассеяния света (ДРС) для определения диапазона размеров наночастиц в коллоидном растворе.
Для изучения процесса лазерной абляции была выбрана вторая гармоника Nd:YAG-лазера  с длиной волны 532 нм. Уделено особое внимание описанию техники эксперимента получения наночастиц.
В качестве жидкой среды использовались этанол и дистиллированная вода.
Для исследования полученных коллоидных систем были использованы следующие методы: ДРС, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ).
Результаты измерений методом ДРС показали, что коллоидный раствор меди в этаноле является устойчивой системой. Размер наночастиц меди стремится к значению 200 нм и остается таким в течение некоторого периода.
Полученная система из наночастиц золота является полидисперсной, неустойчивой и имеет большой разброс размеров наночастиц. Данный факт был подтвержден при помощи фотографий, полученных на просвечивающем электронном микроскопе FEI Tecnai G2 F20 + GIF и сканирующем электронном микроскопе Helios NanoLab 660. Диапазон размеров наночастиц золота составил 5-60 нм. Таким образом, доказано, что метод ДРС является достоверным для анализа устойчивых коллоидных систем с малым разбросом размеров.

1. Богуславский Л.И. Методы получения наночастиц и их размерно-чувствительные параметры // Вестник МИТХТ. 2010. Т. 5, № 5. С. 3-12.
2. Солдатов А.Н., Васильева А.В. Эффект лазерной резонансной абляции в микро- и нанотехнологиях // Известия Томского политехнического университета. 200 8 . Т. 312, № 2. С 81-85.
3. Смагулов А.А., Лапин И.Н. Установка для синтеза наночастиц методом лазерной абляции // 9-я международная конференция студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 24–27 апреля 2012 г.): тр. Томск: ТПУ, 2012. С. 221-223.
4. Антипов А.А. Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел: дис. ... канд. физ.-мат. наук. М., ИОФ РАН, 2013. 38 с.
5. Ткачук В.А. Нанотехнологии в медицине: состояние и перспективы // Научно-образовательный центр по нанотехнологиям МГУ: сайт. Режим доступа: http://nano.msu.ru/files/basics/lecture_Tkachuk.pdf (дата обращения 30.08.2014).
6. Загидуллин А.А. Получение и строение наночастиц золота // Казанский клуб нанотехнологий: сайт. Режим доступа:http://nano.ksu.ru/download.php/ff16b4de6a7f9190b847e1fa8dd56b57 (дата обращения 02.09.2014).
7. Сидоровнина Т.Ю., Тимошенко В.А., Савкин А.Н., Голубенко Ю.В. Использование второй гармоники YAG:Nd лазера для абляции металлов в жидкости // Всероссийская научно-техническая конференция «Студенческая научная весна: Машиностроительные технологии» (МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2-3 апреля 2014 г.): тр. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. Режим доступа: http://www.studvesna.qform3d.ru/?go=articles&id=954 (дата обращения 02.09.2014).
8. Бармина Е.В., Стратакис С., Фотакис К., Шафеев Г.А. Генерация наноструктур при лазерной абляции металлов в жидкостях: новые результаты // Квантовая электроника. Электрон. журнал. 2010. № 11. С. 1012-1020. Режим доступа:http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=qe&paperid=14444&option_lang=rus (дата обращения 15.01.2014)