Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Исследование влияния молекулярной массы полиэтиленгликоля на термические превращения наноразмерного оксида меди

М.А. Ясная1, А.В. Блинов1, А.Б. Голик1, Д.Г. Маглакелидзе1, А.А. Гвозденко1, А.А. Кравцов1,2, А.А. Блинова1

1 ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
2 ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук»

DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.937

Оригинальная статья

Аннотация: В данной работе получены образцы наноразмерного оксида меди, стабилизированного полиэтиленгликолем различных марок с молекулярными массами от 200 до 6000 Да. Методом рентгеновской дифрактометрии исследована кристаллическая структура полученных образцов наноразмерного оксида меди. В результате рентгенофазового анализа установлено, что структура образцов представляет собой моноклинную кристаллическую решетку, с пространственной группой C2/c. Методом фотонно-корреляционной спектроскопии изучено влияние молекулярной массы полимера на размер наночастиц. Анализ результатов исследования показал наличие во всех образцах наноразмерного оксида меди (II), стабилизированного полиэтиленгликолем с различной молекулярной массой, одной фракции частиц, распределение которых по размеру носит мономодальный характер. Установлено, что молекулярная масса полиэтиленгликоля оказывает, влияние на размер частиц CuO в коллоидных растворах, при этом фазовый состав и размеры кристаллитов остаются неизменными. Средний гидродинамический радиус частиц CuO в полученных образцах составляет порядка 140±40 нм. Наименьшие значения гидродинамического радиуса 70±15 нм наблюдаются в образце наноразмерного оксида меди, стабилизированного полиэтиленгликолем с молярной массой 6000 Дa. Методом синхронного термического анализа исследовано влияние стабилизатора с различными молекулярными массами на фазовые переходы образцов при термической обработке. В результате термического анализа установлено, что оптимальной температурой прокаливания порошков наноразмерного CuO является 500°C.

Ключевые слова: оксид меди (II), полиэтиленгликоль, синхронный термический анализ, рентгеновская дифрактометрия, фотонно-корреляционная спектроскопия

  • Ясная Мария Анатольевна – к.х.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Блинов Андрей Владимирович – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Голик Алексей Борисович – студент 4 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Маглакелидзе Давид Гурамиевич – студент 2 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Гвозденко Алексей Алексеевич – студент 4 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Кравцов Александр Александрович – к.т.н., научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории керамики и технохимии научно-лабораторного комплекса чистых зон физико-технический факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», старший научный сотрудник лаборатории физики и технологии полупроводниковых наногетероструктур для СВЧ электроники и фотоники ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук»
  • Блинова Анастасия Александровна – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

Ссылка на статью:

Ясная, М.А. Исследование влияния молекулярной массы полиэтиленгликоля на термические превращения наноразмерного оксида меди / М.А. Ясная, А.В. Блинов, А.Б. Голик, Д.Г. Маглакелидзе, А.А. Гвозденко, А.А. Кравцов, А.А. Блинова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2021. — Вып. 13. — С. 937-946. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.937.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Radhakrishnan, A.A. Structural and optical absorption analysis of CuO nanoparticles / A.A. Radhakrishnan, B.B. Beena // Indian Journal of Advances in Chemical Science. – 2014. – V. 2. – I. 2. – P. 158-161.
2. Devi, H.S. Synthesis of copper oxide nanoparticles by a novel method and its application in the degradation of methyl orange / H.S. Devi, T.D. Singh //Advance in Electronic and Electric engineering. – 2014. – V. 4. – № 1. – P. 83-88.
3. Ahamed, M. Synthesis, characterization, and antimicrobial activity of copper oxide nanoparticles / M. Ahamed, H.A. Alhadlaq, M.A.M. Khan et al. //Journal of Nanomaterials. – 2014. – V. 2014. – Art. ID 637858. – 4 p. DOI: 10.1155/2014/637858.
4. Rani, R. Antibacterial activity of copper oxide nanoparticles against gram negative bacterial strain synthesized by reverse micelle technique / R. Rani, H. Kumar, R.K. Salar, S.S. Purewal // International Journal of Pharmaceutical Research and Development. – 2014. – V. 6. – I. March. – P. 72-78.
5. Tiwari, J.N. Zero-dimensional, one-dimensional, two-dimensional and three-dimensional nanostructured materials for advanced electrochemical energy devices / J.N. Tiwari, R.N. Tiwari, K.S Kim // Progress in Materials Science. – 2012. – V. 57. – I. 4. – P. 724-803. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2011.08.003.
6. Xia, Y. One-dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications / Y. Xia, P. Yang, Y. Sun et al. // Advanced Materials. – 2003. – V. 15. – I. 5. – P. 353-389. DOI: 10.1002/adma.200390087.
7. Bourne, L.C. High-pressure electrical conductivity measurements in the copper oxides / L.C. Bourne, P.Y. Yu, A. Zettl, M.L. Cohen // Physical Review B. – 1989. – V. 40. – I. 16. – P. 10973-10976. DOI: 10.1103/physrevb.40.10973.
8. Azam, A. Size-dependent antimicrobial properties of CuO nanoparticles against Gram-positive and -negative bacterial strains / A. Azam, A.S. Ahmed, M. Oves et al. // International Journal Nanomedicine. – 2012. – V. 7. – P. 3527-3535. DOI: 10.2147/ijn.s29020.
9. Siemons, W. Tetragonal CuO : end member of the 3d transition metal monoxides / W. Siemons, G. Koster, D.H.А. Blank et al. // Physical Review B. – 2009. – V. 79. – I. 19. – Р. 195122-1-195122-7. DOI: 10.1103/physrevb.79.195122.
10. Wu, D. LSDA+U study of cupric oxide: electronic structure and native point defects/ D. Wu, Q. Zhang, M. Tao // Physical Review B. – 2006. – V. 73. – I. 23. – Р. 235206-1-235206-6. DOI: 10.1103/physrevb.73.235206.
11. Anisimov, V. First-principles calculations of the electronic structure and spectra of strongly correlated systems: the LDA+U method / V. Anisimov, F. Aryasetiawan, A. Lichtenstein // Journal of Physics Condensed Matter. – 1997. – V. 9. – № 4. – P. 767-808. DOI: 10.1088/0953-8984/9/4/002.
12. Hasan, S.S. Bacterial synthesis of copper/copper oxide nanoparticles / S.S. Hasan, S. Singh, R.Y. Parikh et al. //Journal of Nanoscience and Nanotechnology. – 2008. – V. 8. – I. 6. – P. 3191-3196. DOI: 10.1166/jnn.2008.095.
13. Saito, G. Synthesis of copper/copper oxide nanoparticles by solution plasma / G. Saito, S. Hosokai, M. Tsubota, T. Akiyama //Journal of Applied Physics. – 2011. – V. 110. – I. 2. – P. 023302-1-023302-6. DOI: 10.1063/1.3610496.
14. Sampaio da Silva, F.A. Study of thermal degradation of PEG/PVP coating adsorbed in Fe3O4 nanoparticles / F.A. Sampaio da Silva, E.E.G. Rojas, M.F. de Campos // Materials Science Forum. – 2016. – V 881. – Р. 481- 484. DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.881.481.

⇐ Предыдущая статья | Содержание |