nanochèmija (nano… + chemija), chemijos šaka, tirianti nanodalelių ir nanodarinių (1–100 nm, 10–107 atomų) sintezę, modifikavimą, savybes, naudojimą, norimo dydžio, pavidalo, sudėties, paviršiaus ir vidaus struktūros, krūvio ir funkcionalumo nanodarinių gavimą cheminės sintezės būdu. Teoriniais tyrimais siekiama suprasti šių sistemų veikimą, naujų savybių atsiradimo priežastis. Nanochemijos tyrimo objektai: dendrimerai, klasteriai, nanofazės, nanokristalai, nanovamzdeliai, nanovielos, nanopluoštai, nanokompozitai, nanoelektromechaninės sistemos, biopolimerai ir kita. Kadangi nanosistemų savybės ir veikimas yra kitokie negu makrosistemų, nanochemijos tikslas – paaiškinti tarp dalelių dydžio ir sistemos reaktingumo ryšį, t. p. nustatyti, kaip nanosistemos savybės gali keistis kintant pradinių nanodalelių dydžiui ir pavidalui, kaip išsidėstę atomai nanodarinyje. Nepusiausvirųjų metastabilių būsenų nanodalelių, gaunamų nanosintezės būdais, reaktyvumas skiriasi nuo mikrodalelių reaktyvumo, atsiranda galimybių atlikti su jomis visai kitokio tipo chemines reakcijas. Šiuos skirtumus dažniausiai lemia tai, kad labai daug nanodalelių atomų yra paviršiniai ir mažėjant dalelių dydžiui jų skaičius santykinai didėja, todėl didėja ir šių atomų įnašas į sistemos energiją, pakinta dalelių termodinaminės savybės – mažėjant dalelių dydžiui žemėja lydymosi temperatūra, didėja tirpumas, kinta cheminių reakcijų kinetika ir cheminė pusiausvyra. Teoriniais ir eksperimentiniais tyrimais įrodyta, kad nanodalelių dydį galima laikyti svarbiu papildomu termodinaminiu kintamuoju (temperatūros atitikmeniu), nuo kurio kartu su kitais termodinaminiais kintamaisiais priklauso nanosistemų būsena ir reaktyvumas. Todėl nanodalelės gali dalyvauti reakcijose, kurios nebūdingos įprastoms medžiagoms. Tokių sistemų kinetikai apibūdinti taikomas atsitiktinių vyksmų metodas. Geriausiai ištirtos metalų nanodalelės. Jos turi didelį energijos perteklių, yra chemiškai labai aktyvios, pvz., dalelėms, kurių dydis apie 1 nm, faktiškai nereikia aktyvacijos energijos, kuri būtina, kad medžiagos galėtų reaguoti. Nanodalelėms stebėti ir tirti naudojami rastrinis tunelinis, atominės jėgos, didelės skyros elektroniniai mikroskopai, joninis ir elektroninis zondai. Teoriniais ir kai kuriais taikomaisiais tyrimais nanochemija glaudžiai siejasi su supramolekulių chemija, nanosistemų sintezės ir savybių taikomųjų tyrimų rezultatai naudojami nanotechnologijoje.

2509

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką