Энциклопедический словарь нанотехнологий - матричная изоляция

Термин на английском

matrix isolationСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

кластер, криоконденсация, криохимия, нанореактор, 1D, нанореактор, 2DОпределение

Экспериментальная методика, используемая в химии и физике для предотвращения взаимодействия активных частиц между собой и с окружающей средой путем помещения (погружения) их в инертную матрицу или улавливания их с помощью такой матрицы.Описание

Матричная изоляция молекул была задумана как эффективный экспериментальный прием исследования строения и реакционной способности химических частиц [1], чаще всего осуществляемый в условиях низких температур. Идея заключается в том, чтобы отделить химические частицы (молекулы, радикалы, кластеры, различные переходные состояние интермедиаты) друг от друга инертным разбавителем, препятствующим их взаимодействию между собой и окружающей средой, и предоставить тем самым возможность отнести результаты исследований, выполняемых в подавляющем большинстве случаев спектральными методами, к изолированным объектам. Матричная изоляция позволяет изучать весьма реакционноспособные молекулы, которые, не будучи окруженными оболочками частиц матрицы, немедленно вступили бы в реакции или претерпели превращения. Наиболее очевидные разбавители инертные (или благородные) газы Rg = He, Ne, Ar, Kr, Xe. Другие популярные матричные материалы молекулярные газы N2, CO. В последние годы как матричный материал пристальное внимание привлекает молекулярный водород H2 . При низких температурах (порядка 10 К) эти вещества могут быть переведены в твердую фазу той или иной степени упорядоченности, и в пространствах между узлами решетки могут располагаться посторонние молекулы. Решетка матрицы выступает как "хозяин", внедренная (или матрично-изолированная) молекула как "гость" в образующейся сложной системе. Технически матрица формируется при напылении потока инертного носителя, то есть матричного материала, подхватывающего поток вещества, поставляющего матрично-изолируемые молекулы, на охлаждаемую подложку. В свою очередь, для получения газового потока будущих матрично-изолированных молекул соответствующее вещество испаряют либо термически, либо лазерным облучением.

В более широком толковании под матрицей можно понимать и существенно более сложные образования, нежели упомянутые выше. Например, хорошо известны соединения внедрения в графит, в которых между графитовыми слоями (матрица) располагаются кластеры щелочных металлов (матрично-изолированные частицы). Другой класс соединений внедрения представляют жидкие кристаллы с включенными в них металлическими частицами.

В последнее время большую роль играет синтез наночастиц с различным форм фактором (от глобул, нанопластинок до нанопроволок) в одноили двумерных реакторах, что приводит к получению нанокомпозитов, в которых наночастицы отделены друг от друга и окружающей среды стенками матрицы, что предотвращает их химическое взаимодействие и изменение функциональных свойств.

• Гудилин Евгений Алексеевич, д.х.н.
• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

нанокомпозитыРазделы

Формирование наноматериалов с использованием биологических систем и/или методов

Темплейтные техники в жидких средах (химическое и электроосаждение)

Криохимия

Электроосаждение

Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы

Нанокапсулы

Наночастицы на подложках

Наночастицы в твердых, полимерных или жидкокристаллических матрицах

Наноструктурированные катализаторы и устройства на их основе

Нанотехнологии в фотонике и оптоэлектронике, компонентная база и устройства

Нанотрубки и нанопроволоки

Нанокристаллы и наночастицы (в том числе квантовые точки)

Молекулярная электроника и устройства на ее основе