нанореактор (англ. nano-reactor) — реактор для осуществления химических реакций в ограниченном объеме, размер которого не превышает 100 нм хотя бы по одному из измерений и ограничен физически размерами элементов упорядоченной структуры.

Описание

Основная задача, решаемая при использовании нанореакторов, — предотвращение слияния и роста твердых частиц при синтезе и, в ряде случаев, последующей термообработке синтезируемых материалов. В качестве нанореакторов обычно выступают поры естественного или искусственного материала, инертного по отношению к используемым реагентам и продуктам реакции. При синтезе нанообъектов поры инертной матрицы заполняются одним из реагентов, после чего он приводится в контакт со вторым реагентом, обычно в жидкой или газообразной форме, инициатором (в случае полимеризации), или подвергается воздействию электрического тока (при электрохимическом синтезе). Регулирование размеров пор при создании искусственного пористого материала или выбор естественного пористого материала с узким распределением пор по размерам в требуемом диапазоне позволяет управлять размером синтезируемых частиц. Нанореакторы могут использоваться как для получения нанокомпозитов синтезируемого материала с материалом инертной матрицы, так и для получения изолированных нанообъектов, для чего материал матрицы подвергается селективному растворению. В качестве естественных нанореакторов часто используются цеолиты и слоистые двойные гидроксиды, в качестве искусственных — искусственные цеолиты и пористые мембраны на основе оксидов металлов, созданные электрохимическим методом (см. анодирование).

Иллюстрации

Формирование магнитных наночастиц различной морфологии на основе железа в матрице слоистог
Формирование магнитных наночастиц различной морфологии на основе железа в матрице слоистого двойного гидроксида в зависимости от условий эксперимента [1]. 

Авторы

  • Гудилин Евгений Алексеевич
  • Шляхтин Олег Александрович

Источники

  1. Третьяков Ю. Д. и др. Синтез функциональных нанокомпозитов на основе твердофазных нанореакторов // Успехи химии. 2004. Т. 73. №9. С. 974–998.
  2. Григорьева Н. А. и др. Способ получения нанокомпозитных материалов с упорядоченной структурой. Патент РФ №2 322 384 от 16.10.2006.
  3. Miura K. et al. Nano-reactor for producing high performance nanomaterials // Chem. Eng. News. 2007. V. 62. P. 5655–5660.
  4. Nakajima H. et al. Preparation and characterization of polypropylene/mesoporous silica nanocomposites with confined polypropylene // J. Polymer Sci. B. 2003. V. 41. P. 3324–3332.
  5. Микроструктура новых функциональных материалов. Вып. 1. — М.: Изд-во МГУ, 2006. — 10 с. —www.fnm.msu.ru/documents/8/poroes.pdf (дата обращения: 27.06.2010).

Напишите нам