Система двух смешивающихся жидкостей как генератор наночастиц. Синтез наночастиц BаSO₄ при контакте растворов прекурсоров в воде и тетрагидрофуране

Система двух смешивающихся жидкостей предложена в качестве генератора наночастиц. Действенность этого подхода проверена экспериментально на примере синтеза наночастиц сульфата бария при приведении в контакт растворов прекурсоров, содержащихся в разных фазах: фаза 1 - (H₂O + TГФ) и фаза 2 - (H₂O). Для объяснения полученных результатов привлечена развитая в настоящей работе динамическая модель переходного слоя, согласно которой наименьший размер получившихся частиц определяется размером ассоциатов предфазы, сформировавшихся во вращающихся ячейках Бенара. Высказано предположение, что граница раздела ячейки Бенара с окружающим раствором обладает определенными барьерными свойствами, которые зависят от вязкости. Получена зависимость размера нанокристаллических частиц от соотношения H₂O/ТГФ.

полностью смешивающиеся жидкости, граница раздела полностью смешивающихся жидкистей, межфазное натяжение в жидкостях, движущихся относительно друг друга, динамический переходный слой, барьерный эффект ячеек Бенара, измерение размеров частиц разными методами, стадия нуклеации, стадия кристаллизации, зависимость кристаллизации от полярности среды

1. Boguslavsky L.I., Bronner F., Kleinzeller A. The interface between two immiscible liquids as a tool for investigation of membrane enzyme systems. - N.Y.: Academy Press, 1980. V. 14. P. 1-55.

2. Yaguzhinsky L.S., Boguslavsky L.I., Volkov A.G., Rachmaninova A.B. Synthesis of ATP сoupled with action of membrane proton pumps at the octane-water interface // Nature. 1976. V. 259. P. 494-496.

3. Demas T., Piraux H., Couffin A.-C., Texier I., Vinet F., Poulin P., Cates M., Bibette J. How to prepare and stabilize very small nanoemulsions // Langmuir. 2011. № 27. P.1683-1692.

4. Fratzl P., Weinkamer R. Nature hierarchical materials // Progr. Material Sci. 2007. № 52. P. 1263-1334.

5. Korgel B.A. Assembly at liquid interfaces // Nature Materials. 2010. № 9. P. 701-703.

6. La Mer V.K. Nucleation in phase transitions // Ind. And Eng. Chem. 1952. V. 44. P.1270-1277.

7. Sastry S. Phase transfer protocols in nanoparticles synthesis // Curr. Sci. 2003. V. 85. P. 1735-1745.

8. Qi L., Colfen H., Antonietti M. Crystal design of barium sulfate using double-hydrophilic block copolymers // Angew. Chem. Int. 2000. V. 39. P. 604-610

9. An Jones F., Clegg, J., Oliveira A., Rohl A.L., Parkinson G.M., Fogg A.M., Reyhani M.M. Anomalous behavior within a systematic series of barium sulfate growth modifiers // Cryst. Eng. Comm. 2001. № 40. P. 1-3.

10. Coveney P.V., Davey R., Griffin J.L.W., He Y., Hamlin J.D., Stackhouse S., Whiting A. A new design strategy for molecular recognition in heterogeneous systems: A universal crystal-free growth inhibitor for barium sulfate // J.Am. Chem. Soc. 2000. V. 122. P. 11557-11558.

11. Uchida М., Sue A., Yoshioka T., Okuwaki A. Мorphology of barium sulfate synthesized with barium (II)-aminocarboxylate chelating precursors // Cryst. Eng. Comm. 2001. № 5. P.1-6.

12. Li M., Mann S. Emergence of morphological complexity in BaSO4 fibers synthesized in AOT microemulsions // Langmuir. 2000. № 16. P. 7088-7094.

13. 14. Ray D.R. Morphology of BaSO4 crystals grown at the liquid-liquid interface // Cryst. Eng. Comm. 2001. V. 45. P. 1-4.

14. Bassou N., Rharbi Y. Role of Bernard-Marangoni instabilities during solvent evaporation in polymer surface corrugations // Langmuir. 2009. V. 25. P. 624-632.

15. Zoltowski B., Chekanov Yu., Masere J., Pojman J.A., Volpert V. Evidence for existence of an effective interfacial tension between miscible fluids. 2. Dodecyl acrylate-poly(dodecyl acrylate) in a spinning drop tensiometer // Langmuir. 2007. № 23. P. 5522-5531.

16. Lukyanov A.V. Flow-induced dynamic surface tension effects at nanoscale // Langmuir. 2010. V. 26. P. 6367-6373.