Моделі зародкоутворення
Введення
Освіта нанорозмірних частинок (НРЧ) металів у полімерних матрицях або в розчинах полімерів є багатостадійним процесом, ускладненим присутністю макроліганда. Простежити в такій системі всі фази утворення НРЧ - механізм їх зародження, появи зародків, їх зростання - практично неможливо. Разом з тим фізикохімія металлочастіц нанометрового розміру досить добре розвинена для гомогенного освіти в газовій (у нашому випадку це імітує формування НРЧ при різних варіантах випаровування металів на полімери) і рідкої (швидше за все, це близько до відновленню іонів металів у розчинах полімерів) фазах, а також для гетерогенного зародкоутворення (формування НРЧ в полімерній матриці, у присутності полімерів без функціональних груп). Перенесення цих знань на область металополімерних нанорозмірних частинок - важлива, але поки ще далеко не реалізована задача. p align="justify"> Завдання даної роботи - простежити найбільш загальні тенденції і уявлення, а також методологію опису процесів зародкоутворення і зростання нової фази як найбільш важливого початкового етапу у формуванні високодисперсних металлсодержащих частинок, багато в чому визначає їх подальше зростання.
Формування металлсодержащих частинок може протікати як в газовій, так і в конденсованої фазах. Загалом перехід від одиничного атома металу в нуль валентному стані М В° до компактного металу М здійснюється через утворення проміжних ансамблів (кластерів, комплексів, агрегатів. [1]
З атомно-молекулярної точки зору в міру зростання числа атомів в ансамблі виникає таке стійкий стан, коли середня частота приєднання атомів до ансамблю стає рівною середній частоті відриву, і подальше приєднання атомів до нього не сприяє його прогресивному зростанню. Такий ансамбль розглядається як критичний зародок нової фази. p> У класичній термодинаміці виникнення нової фази є фазовим переходом першого роду, при якому щільність і термодинамічні функції (енергія Е, енергія Гіббса G, ентальпія H, ентропія S), крім термодинамічної потенціалу Ф, в точці переходу змінюються стрибком. Зародження нової фази (зародкоутворення) в термодинамічній сенсі - це критичне явище, пов'язане з виникненням в обсязі материнської фази поверхні розділу, що обмежує мінімальну кількість іншої фази, зване критичним зародком і здатне до подальшого мимовільного зростання. p> Поверхня розділу являє собою шар кінцевої товщини, в якому в напрямку від однієї фази до іншої змінюється на кінцеву величину принаймні один з параметрів системи (обсяг, ентропія, хімічний склад тощо).
Здатність однофазної системи до формування в ній зародків (ядер) нової фази зазвичай пов'язують з наявністю різного виду флуктуації (щільності, енергії) в обсязі вихідної фази. Це можуть бути гетерогенні флуктуації, у разі твердофазного продукту звані конфігу...
