их сил, водневих чи Ван-дер-ваальсово зв'язків.
Іноді як джерел кремнію використовують силікат натрію. Типи мезопористих фаз, отриманих описаним методом, наведено на рис. 7.
Альтернативним методом отримання мезопористого оксиду кремнію є гідротермальний синтез. Реакційну суміш, що містить водний розчин ПАР і аморфний оксид кремнію, піддають гідротермальної обробці при температурі близько 150 ° С протягом тривалого часу. У результаті такої обробки відбувається розчинення оксиду кремнію, що супроводжується перебудовою його структури. Гідролізований оксид кремнію утворює мезофази навколо міцел ПАР.
Рис. 7. Можливі структури ЧСЧ-фаз. [5]
а - гексагональна, b - кубічна, с- ламеллярная
Однією з найважливіших характеристик плівок є їхня орієнтація відносно площини підкладки. У разі мезопористого оксиду кремнію особлива увага приділяється взаємному розташуванню мезопор. Як правило, вони розташовуються паралельно підкладці, оскільки енергія взаємодії плівка - підкладка максимальна саме при такій орієнтації мицелл. Так, плівки МСМ - 41 практично завжди володіють (100) -орієнтація. Описано отримання орієнтованих плівок мезопористого оксиду кремнію на скляних, полімерних, графітових, слюдяних і кремнієвихпідкладках.
Впорядкування пір в площині підкладки (тобто формування текстури прокатки) спостерігається значно рідше і можливо тільки в тому випадку, коли підкладка має деяким особливим напрямом.
. 2.3 Використання мезопористого SiO, для синтезу нанокомпозитів
Область застосування мезопористих фаз і матеріалів на їх основі дуже обширна, що обумовлено наявністю у них унікальних властивостей, таких як велика питома поверхня, впорядкована система мезопор, однорідне розбраті розподіл пор за розмірами, висока швидкість дифузії газів у обсяг матеріалу і т.д. Мезопористі фази знаходять застосування в якості каталізаторів і носіїв для каталізаторів; матриць для проводять поліанілінових і вуглецевих волокон; мініатюрних реакторів для окислювально-відновних реакцій; селективних мембран; адсорбентів з високою площею поверхні; стандартів пористості.
За структурними параметрами наноструктури, синтезовані всередині циліндричних пір, підрозділяють на об'ємні наночастинки, ниткоподібні наночастинки і нанотрубки. Методи синтезу нанокомпозитів на основі SiO 2 можна розділити на дві групи. До першої групи належать методи, засновані на просочуванні пористого матеріалу солями металу з подальшою хімічною модифікацією композиту.
Друга група методів заснована на модифікації мезопористого діоксиду кремнію комплексами металів (зокрема, комплексами, створюючими хімічний зв'язок з атомами кремнію або кисню). Комплекси можна впроваджувати в Si0 2 через газову фазу, шляхом просочення або електрохімічно.
Альтернативний метод синтезу ниткоподібних наночастинок заліза описаний у роботі. Автори вводили неполярний комплекс заліза, здатний розкладатися при низьких температурах в умовах незначної агрегації наночастинок, в гідрофобну частину жидкокристаллической міцели в матриці мезопористого діоксиду кремнію (рис. 8). В якості такого комплексу був обраний Ре (СО) 5. Розкладання карбонільного комплексу проводили у вакуумі під дією УФ-опромінення. Утворилися в результаті такого розкладання частинки металевого заліза (рис. 9, а), як було показано в роботах, містили значну частку аморфного заліза, тому було запропоновано додатково кристалізувати частинки заліза в обсязі мезопористого діоксиду кремнію шляхом відпалу в струмі водню при невисоких температурах.
Рисунок 8 - Схема синтезу нанониток заліза в матриці мезопористого діоксиду кремнію
Отримані після відпалу частинки характеризувалися високим значенням параметра анізотропії, який оцінювали з використанням двох незалежних методик: температурної залежності магнітної сприйнятливості і малоуглового розсіювання поляризованих нейтронів. Виявилося, що при розкладанні Fe (CO) 5 при підвищеній температурі відбувається більш повна кристалізація заліза і, отже, зростання нанокристалів в довжину. Оскільки діаметр наночастинок при цьому не змінюється, то відбувається збільшення фактора геометричній анізотропії.
Таким чином, вдалося не тільки отримати наночастинки в порах мезопористого діоксиду кремнію, але і добитися їх гомогенного розподілу.
Інший підхід до синтезу наночастинок в порах мезопористого SiO 2, заснований на гидрофилизации внутрішньої поверхні пор матриці діоксиду кремнію залишками етілендіаміна, був реалізований в роботі.
Рисунок 9 - Мікрофотографії (просвічує режим) та електронна дифракція (на виразках) нанониток заліза в ма...
