Балтійський Державний Технічний Університет В«ВОЕНМЕХВ» ім. Д.Ф. Устинова
Кафедра Космічних апаратів і двигунів
Курсова робота
на тему: Дослідження термодинамічних функцій малорозмірних наночастинок при використанні квантово-хімічних методів
Санкт-Петербург, 2011
Введення
В даний час великий інтерес представляє вивчення нанорозмірних структур. Частинки даних розмірів володіють надлишком поверхневої енергії, що дозволяє розглядати можливість застосування їх в якості компонента палив, забезпечує зростання їх енергетичного потенціалу. Однак дана особливість тягне за собою ряд проблем, пов'язаних із збереженням даного виду енергії протягом всього процесу виготовлення та зберігання енергетичних конденсованих систем. Зростання питомої ентальпії утворення часток, очевидно, веде до зростання їх хімічної активності і, як наслідок, до утворення сполук, що володіють меншим запасом енергії. p align="justify"> Зараз активно розглядається ідея вирішення цього завдання за допомогою покриття наноструктур атомами інших елементів. Розглянуті в більш ранніх роботах шляхи запобігання коагуляції шляхом іонізації поверхневого шару кластера [1] не виправдали очікувань, оскільки сили відштовхування превалювали над силами тяжіння лише на певних, досить великих відстанях, але при менших дистанціях не могли перешкоджати зближенню частинок. Дослідження термодинамічних функцій частинок дозволить оцінити їх енергетичний ресурс, а так само допомогти вирішити завдання запобігання взаємодії кластерів з навколишнім середовищем і їх коагуляції, оскільки здійснення даних процесів буде призводити до зниження ресурсу енергії і, в кінцевому рахунку, зведе нанівець сам сенс використання цих структур . p align="justify"> 1. Загальна характеристика малорозмірних наночастинок (кластерів)
Нанорозмірні об'єкти займають проміжне положення між об'ємними матеріалами і атомами (або молекулами). У сучасному науковому світі під нанорозмірними структурами прийнято розуміти структури, розміри яких не перевищують 100 нм, принаймні, в одному напрямку. За таких величинах починають проявлятися розмірні ефекти, тобто наночастинки демонструють властивості, відмінні як від властивостей твердого тіла, так і від властивостей мікрочастинок, які полягають у зміні властивостей і характеру взаємодії частинок між собою або ж з іншими елементами. Коли розмір зерен стає менше 10 нм - так звані малоразмерние наночастинки - розмірні ефекти стають найбільш виразними. Число мікрочастинок в таких кластерах не перевищує декількох десятків, що призводить до істотного надлишку поверхневої енергії частинок. Причиною цього є особлива будова наноч...
