Поліметалевий аніоноподібний комплексоутворювач

Поліметалевий аніоноподібний комплексоутворювач, що містить наночастинки з розмірами 1 нм - 10 мкм і в якому метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, 3 Недоліками цього комплексоутворювача є невисоке координаційне число, яке не перевищує 6, і невисокий негативний заряд комплексного іона, який не перевищує 3. Це знижує стійкість хелатних комплексів. В даний час відомі координаційні числа від 1 до 12, проте найчастіше доводиться мати справу з координаційними числами 4 і 6 [див. Комплексные соединения. Большая Советская Энциклопедия. Т. 12 с. 587.]. Крім того, відомі комплексоутворювачі для отримання аніона, об'єднані або з Сl або з групою CN, що робить їх токсичними і звужує область застосування. Найбільш близьким до того, що заявляється, є біметалевий комплексоутворювач, наприклад, у складі тетрагідроксоцинката натрію - Na2[Zn(OH)4] [див. О.І. Карнаухов, Д.О. Мельничук, К.О. Чеботько, В.А. Копілевич. ЗАГАЛЬНА ТА БІОНЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ. - К.: ФЕНІКС, 2001, с. 203]. Недоліком біметалевого комплексоутворювача є невисока активність металів, обумовлена тим, що не використовуються електрохімічні явища. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення активності металів у складі комплексоутворювача. Запропонований, як і відомий поліметалевий аніоноподібний комплексоутворювач містить наночастинки з розмірами 1нм - 10мкм, а метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, кадмію, галію, берилію, бору, сурми, селену, тербію, празеодиму, самарію, гадолінію, і, відповідно до цієї пропозиції, комплексоутворювач має координаційне число більше 12, а наночастинки мають поверхневий негативний електричний заряд і утворюють агломерат наночастинок, в якому містяться короткозамкнуті наногальванічні пари з частинок різнорідних металів. Комплексоутворювач має координаційне число більше 12. Це забезпечує стійкість наноматеріалу за рахунок щільного і повного хелатування комплексоутворювача молекулами води. Наночастинки мають негативний 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. Величина заряду повинна бути не менше 2,33·10-18 Кл, що дозволяє отримати координаційне число не менше 12. Наночастинки утворюють агломерат наночастинок, в якому містяться короткозамкнуті наногальванічні пари з частинок різнорідних металів. Це дозволяє задіювати електрохімічні явища за рахунок використання металів, що мають 29853 4 різні електрохімічні потенціали і, тим самим, підвищити активність комплексоутворювача. Поліметалевий аніоноподібний комплексоутворювач отримують ерозійновибуховим диспергуванням металевих гранул різнорідних металів в деіонізованій воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. 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 один з одним 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 вибухоподібне руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму. Поверхневий електричний заряд у комплексоутворювача 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. Издво МГУ. 1988, с. 287-288]. За рахунок явища вибухової електронної емісії утворюються потужні потоки електронів. Наночастинки, знаходячись певний час в потоці електронів, набувають на своїй поверхні електричного заряду. Величина заряду повинна бути не менше 2,33·10-18 Кл, що дозволяє отримати координаційне число не менше 12. Створення негативного поверхневого електричного заряду у металевих наночастинок робить комплексоутворювач схожим на комплексний іон - аніон. В той же час, відсутність аніона як такого виключає токсичні прояви з боку комплексоутворювача. 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. Електричне поле у частинок меншого розміру має більший градієнт потенціалу ніж у частинок великого розміру. При близькому розташуванні дрібних частинок і великих частинок за рахунок електростатичної індукції на локальних ділянках поверхні великої частинки, напроти малої частинки, утворюються наведені (індуковані) заряди протилежного знаку (по відношенню до знаку заряду частинки меншого розміру). Тому, на поверхні великої частинки «налипають» дрібні частинки, які знаходяться між собою в електричному контакті. В результаті, утворюється 5 агломерат наночастинок, в якому містяться короткозамкнуті наногальванічні пари з частинок різнорідних металів. Це дозволяє задіювати електрохімічні явища за рахунок використання металів, що мають різні електрохімічні потенціали. Агломерати, що складаються з негативно заряджених наночастинок різнорідних металів, виступають як поліметалевий аніоноподібний комплексоутворювач. 29853 6