Висококоординаційний аніоноподібний аквананокомплекс

Висококоординаційний аніоноподібний аквананокомплекс, що містить електрично заряджену металеву наночастинку як комплексоутворювач і молекули води як ліганди, 2 (19) 1 3 Энциклопедия. Т.12 с.587.]. Крім того, відомі комплекси аніонного типу містять СІ або групу CN, що робить їх токсичними і звужує область застосування. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення екологічної чистоти продукту. Запропонований, як і відомий висококоординаційний аніоноподібний аквананокомплекс містить електрично заряджену металеву наночастинку в якості комплексоутворювача і молекули води в якості лігандів і, відповідно до цієї пропозиції, аквананокомплекс має загальну формулу виду: [M e h (H 2O )n ]2n- , де Me h - наночастинка металу, n - координаційне число, при цьому наночастинка на своїй поверхні має надлишок електронів, має координаційне число n>12, а молекули води утворюють наногідратну оболонку навколо комплексоутворювача за рахунок водневих зв'язків з електрично зарядженою металевою наночастинкою. Аквананокомплекс має загальну формулу виду: [M e h (H 2O )n ]2n- , Me h де - наночастинка металу, n - координаційне число. Це робить аквананокомплекс екологічно чистим, оскільки він складається тільки з металу і молекул води і не містить токсичних речовин. Комплексоутворювач має координаційне число більше 12. Це забезпечує стійкість наноматеріалу за рахунок щільного і повного хелатування наночастинки металу молекулами води. Наночастинка має поверхневий заряд, утворений надлишком електронів. Наявність електричного заряду за рахунок надлишку електронів на поверхні наночастинки створює умови для утримання навколо наночастинки лігандів - полярних молекул води шляхом електростатичного притягування до поверхні наночастинки атомів водню. Це робить комплексоутворювач подібним до аніонного комплексу. Для отримання координаційного числа більше 12 величина заряду повинна бути не менше 2,33×10-18Кл. Молекули води утворюють наногідратну оболонку навколо комплексоутворювача за рахунок водневих зв'язків з електрично зарядженою металевою наночастинкою. Це дозволяє отримати екологічно чистий наноматеріал, оскільки хелатування здійснюється тільки молекулами води. Висококоординаційний аніоноподібний аквананокомплекс отримують ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул в деіонізованій воді. [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7]. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна 29854 4 з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. В каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму. Поверхневий електричний заряд у наночастинки аквананокомплексу створюють за допомогою вибухової електронної емісії з поверхні металевих гранул при ерозійно-вибуховому диспергуванні поверхні металевих гранул електричними розрядами у воді. Явище вибухової електронної емісії виникає при вибухах локальних ділянок металевих гранул [див. Открытие № 176 от 24 июня 1976г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физико-технические науки. Изд-во МГУ. 1988, с.287-288]. За рахунок явища вибухової електронної емісії утворюються потужні потоки електронів. Наночастинки, знаходячись якийсь час в потоці електронів, набувають на своїй поверхні електричного заряду. Величина заряду повинна бути не менше 2,3310"18 Кл, що дозволяє отримати координаційне число не менше 12. Створення негативного поверхневого електричного заряду у металевих наночастинок робить аквананокомплекс схожим на комплексний аніон. В той же час, відсутність аніона як такого виключає токсичні прояви з боку аквананокомплексу. Поверхневий електричний заряд залежить від розмірів наночастинок і пропорційний розміру наночастинок. Негативний електричний заряд на поверхні наночастинки створює умови для утримання навколо наночастинки лігандів полярних молекул води шляхом електростатичного притягування до поверхні наночастинки атомів водню. Наночастинка виступає як донор електронів. Полярні молекули води є акцепторами електронів і створюють наногідратну оболонку за рахунок водневих зв'язків із зарядженою поверхнею наночастинки. В результаті формується аніоноподібний аквананокомплекс, який представлений наступною загальною формулою: [M e h (H 2O )n ]2n Me h У даній формулі , позначає хелатоутворюючий метал у вигляді наночастинки. Молекули Н2О є лігандами. Кількість молекул води n - ціле число, відповідне координаційному числу хелатоутворюючої наночастинки металу. Значення координаційного числа визначається величиною негативного поверхневого заряду наночастинки. Аквананокомплекс подібен до аніону з тієї причини, що диполі води, скоординовані навколо наночастинки, повернені до зовнішнього середовища атомами кисню, що мають в диполях негативний заряд. Оскільки кожну молекулу води у поверхні наночастинки утримує пара електронів, що знаходяться на поверхні наночастки, а атоми кисню утворюють зовнішню поверхню наногідратної оболонки, то заряд аніоноподібного аквананокомплексу рівний 2n-.