Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

юртов экз

.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
20.01.2020
Размер:
5.19 Mб
Скачать

153.Полностью насыщенные фуллерены называют:

Фуллерены (например, С60Н60)

154.Какой изгиб цилиндрической поверхности нанотрубки вызывает наличие пятиугольника и семиугольника?

Наличие пятиугольника вызывает выпуклый, а семиугольника - вогнутый изгиб.

Углеродные наноструктуры (продолжение)

155. Как влияет изменение длины углеродной нанотрубки на расстояние между дискретными электронными уровнями?

Изменение длины нанотрубки не влияет на расстояние между дискретными электронными уровнями.

156. Как изменение диаметра углеродной нанотрубки влияет на ширину запрещенной зоны?

Ширина запрещенной зоны изменяется по периодическому закону от изменения диаметра нанотрубки.

157.По температурной зависимости сопротивления, углеродные нанотрубки можно разделить на две группы. У одних сопротивление незначительно и почти линейно возрастает с понижением температуры; их можно рассматривать как вещества:

Снулевой шириной запрещенной зоны (полуметаллы) или как металлы.

158.По температурной зависимости сопротивления, углеродные нанотрубки можно разделить на две группы У второй группы нанотрубок наблюдается почти линейная зависимость логарифма сопротивления от обратной температуры, что специфично для

Полупроволников.

159. Углеродные нанотрубки, для которых разность значений индексов n-m кратна трем, оказались.

Нанотрубками с металлическим типом зонной структуры

160. Как связана величина проводимости нанотрубки с ее длиной и толщиной:

Проводимость нанотрубки не зависит от ес дляны, ни от ее толщины и равна кванту проводимости

Нанокластеры

161. Различные толкования понятия кластер.

Кластер (анга. cluster скопление) объединение нескольких однородных элементов, которое может рассматриваться как самостоятельная единица, обладающая определёнными свойствами.

Нанокластер - и нанотрубки, и фуллерены. Определение не устоявшееся. Кластер - многоядерное комплексное соединение, в основе молекулярной

структуры которого скелет (обычно, валентные связи) из атомов металлов (обычно, переходных!), эта ячейка окружена клеточной оболочкой и играет роль центрального атома в комплекcax

21 из 42

162. Как переводиться с английского слово «cluster"?

Слово кластер (cluster (англ.)) переводится как «гроздь», «сгусток». 163. Какие химические соединения называют металлокластерами?

Металлокластермногоядерное комплексное соединение, в основе молекулярной структуры которого скелет (обычно, валентные связи) из атомов металлов (обычно, переходных!), эта ячейка окружена лигандной оболочкой и играет роль центрального атома в комплексах. Первый искусственный металломластер - каломель Hg-Cli

164.Типы классификации кластеров.

-структура металла-остова: цепь, полиэдр

-нуклеарность кластера (число атомов Ме)

-природа Не

-тип и число лигандов Есть еще: молекулярные, газовые, твердотельные, углеродные, композиты.

165.Синтетический металлокластер, известный еще в 12 столетии?

Первый искусственный металлокластер - каломель Hg2Cl2

166.До какого количества входящих в состав атомов металла кластеры называются малыми?

Малые 3 - 12 атомов

167.Сколько атомов металла могут содержать металлокластеры?

Малые 3 - 12 атомов, большие 13 - 150 атомов.

168.Роль лигандов в кластере?

Металлические кластеры по своей природе являются неравновесными образованиями и характеризуются высокой плотностью электронных состояний и обладают большим запасом внутренней энергии. Это означает, что кластеры - неустойчивые образования, стремящиеся к самопроизвольной агрегации и активному взаимодействию со средой, в которой они находятся. Поэтому проблема

их стабилизации - это центральная проблема химии и физики кластеров. Для

стабилизации кластеров их окружают лигандами, в качестве которых могут быть молекулы CO, NO, NH3, органические cоединения, полимеры.

169. Кластерные материалы.

Представляют собой матрицу, в которой равномерно распределены металлические кластеры-соединения или частицы. Матрицами чаще всего служат карбоцепные полимеры

170. Конденсированные кластеры.

Состоят из двух или нескольких многогранников или их частей, имеющих общие вершины, ребра, грани.

171. Особенности свойств нанокластеров.

Немонотонная зависимость свойств от количества атомов в кластере.

22 из 42

172. Как изменяются амплитуда и частота колебаний атомов на поверхности кластера. по сравнению с атомами в объеме?

Колебания атомов на поверхности происходит с большей амплитудой

именьшей частотой.

173.Сколько атомов палладия содержит гигантский кластер палладия? 561.

174.Атомы какого металла входят в каркас трубок Чупахина-Еременко?

Никеля.

175.Что представляет собой трубка Чупахина-Еременко?

Поликатион Вообще это трубки, стенки которых построены из ионов никеля, связанных между собой

молекулами органического основания. Трубки несут положительный заряд.

Порошки и объемные наноструктурные материалы

176. Укажите размер тонких (ультратонких) порошков.

Тонкие порошки

от одного до нескольких микрометров

Ультратонкие

1 мкм - 100 нм

Нанопоршки

менее 100 нм.

177. Гетерогенное зародышеобразование требует меньше энергии, чем гомогенное?

Гетерогенное зародышеобразование требует меньше энергии, чем гомогенное, и происходит на границе твердой фазы с жидкостью, газом, плазмой или другой твердой фазой.

178. PVD?

Physical Vapour Deposition - физическое парофазное осаждение.

179 CVD?

Chemical Vapour Deposition -- химическое парофазное осаждение.

Испарение и осаждение в реакционной среде с получением новых соединений.

180. Метод Г. Глейтера?

Метод получения наноматериалов, заключающийся в сочетании изготовления ультрадисперсных порошков путем испарения-конденсации их последующей вакуумной консолидации при высоких давлениях, что обеспечивало получение дискообразных образцов диаметром до 10 - 20 мм и толщиной до 0,1 - 0,5 мм.

23 из 42

181. Какой процесс получения материалов показан на рисунке?

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез.

182. Что такое прекурсор?

Исходное вещество, которое становится необходимой, существенной частью продукта.

183. Что можно назвать прекурсором шоколада?

Какао.

184. Каким из нижеприведенных методов получаются термодинамически неустойчивые наноструктуры?

Интенсивной пластической деформацией, диспергированием.

185. Укажите путь процесса на диаграмме Р-Т (см. рис. ), соответствующий получение нанопорошков с использованием расширения сверхкритических растворов.

RESS - метод. Расширение сверхкритических растворов.

24 из 42

186.Кто ввел в научную литературу термин «механохимия»?

В1891 году В. Оствальд, рассматривая в своем учебнике физической химии различные виды стимулирования химических процессов, впервые вводит термин механохимия

187.Схема какого метода изображена на рисунке?

Равноканальное угловое прессование.

188. Схема какого метода изображена на рисунке?

Кручение под высоким давлением.

25 из 42

Магнитные наноматериалы

189. Виды магнитного упорядочения: парамагнитные, диамагнитные, ферромагнитные, ферримагнитные, антиферромагнитные.

Диамагнетики - вещества, намагничивающиеся навстречу направлению действующего на них внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики имеют магнитного момента

190. Что такое магнитно-мягкие и магнитно-жесткие материалы?

Магнитомягкие материалы, магнитно-мягкие материалы материалы,

обладающие свойствами ферромагнетика или ферримагнетика, причём их коэрцитивная сила по индукции составляет не более 4 кА/м.

Магогно-твердые материалы -- магнитно-жесткие (высококоэриитивные) материалы, магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м.

191. Параметры петли магнитного гистерезиса:

остаточная намагниченность Ir - намагниченность, сохраняющаяся в магнитном материале после намагничивания его до насыщения и уменьшения напряженности магнитного поля в нем до нуля

остаточная индукция Br - индукция, сохраняющаяся в магнитном материале после намагничивания его до намагниченности насыщения и уменьшения напряженности магнитного поля в нем до нуля

коэрцитивная сила по намагниченности IHC- величина, равная напряженности магнитного поля, необходимого для изменения намагниченности от остаточной

намагниченности до нуля коэрцитивная сила по индукции ВНС - величина, равная напряженности магнитного поля, необходимого для изменения магнитной индукции от остаточной индукции до нуля

26 из 42

192. Схема какого из методов сверхбыстрого охлаждения изображена на рисунке?

Центробежное распыление сплавов.

193. Как влияет высокоэнергетическое измельчение на структуру и свойства порошка?

Приводит к формированию неравновесного состояния и, как предельный случай, аморфной фазы.

194. Высокотемпературный отжиг порошков как правило ведет к

Кристаллизации аморфной фазы и формированию кристаллитов.

Нанопористые материалы

195. По номенклатуре Международного союза по чистой и прикладной химии (1972 г.) микропористыми и мезопористыми считаются материалы с размером пор?

Микропористые:

размер пор менее 2 нм.

Мезопористые:

размер пор 2 - 50 нм

27 из 42

196. Что такое цеолиты?

Цеолиты - это синтетические или природные минералия(алюмосиликаты) общей формулы:

Ме2/nOAl2O3xSiO2yH2O,

М - щелочной или шелочно-земельный металл; N - его степень окисления

Кристаллическая структура цеолитов образована тетраэдрическими группами

SiO2/4

объединёнными общими вершинами в трёхмерный каркас, пронизанный полостями и каналами. В последних находятся молекулы воды и катионы металлов, Решётка из (SiAIO4 тетраэдров имеет весьма большие полости и каналы, молекулы Н2О с ней слабо, поэтому цеолиты легко отдают свою кристаллизационную воду и обладают

способностью к обратимому катионному обмену без разрушения кристаллической решётки.

197. Что такое «сефадекс»?

Сефадекс торговое название выпускаемого в Швеции микропористого материала, представляющего собой декстран, молекулы которого соединены химическими связями Это сорбент, используемый при разделении смесей высокомолекулярных веществ,

определения молекулярной массы глобулярных белков и ферментов, обессоливании и концентрировании биополимеров и др.

Исходным материалом для производства сефадексов является полисахарид, образующийся при выращивании бактерий Leuconostoc mesenteroides на среде с сахарозой. Этот полимер построен исключительно из остатков глюкозы и содержит 90% *-1.6- гликозидных связей. При обработке декстрана эпихлоргидрином происходит соединение пар гидроксидов различных цепей остатками глицерина.

198. Почему цеолиты называют «молекулярными ситами»?

Циолитам присуща уникальная способность - поглощать молекулы одних веществ и не сорбировать другие в зависимости от их геометрических размеров (критический диаметр и длина молекула). Селективность адсорбции цеолитами обусловлена наличием тонких пор строго определенного размера, поэтому их часто называют молекулярными ситами.

199. Как получают нанопористый углерод?

Нанопористый углерод (НПУ) получают термохимическим методом в виде порошков углеродных волокон и изделий требуемой формы (пластин, дисков, труб и др.) Уравнение реакции получения НПУ в общем виде:

AC + D -> AD + C, где

АС - карбиды, сложные карбиды, карбонитриды:

-алмазоподобные карбиды -- SiС, B4C

-металлоподобные карбиды -- TiC ZrC

-солеобразные карбиды - Al4C3, CaC2

-сложные карбиды - Ti 3 Zr 3C, Mo W C

-карбонитриды - Tin, C, ZrN.C, коэффициенты хай знает

D и AD галогены (F, C1, Br, I) и галогениды (SiCl 4, TiCl4, и др.)

С- НПУ

200. Нанофильтрация использует мембраны со свойствами между обратноосмотическими и ультрафильтрационными, размер пор?

Размер пор 0,001 - 0,01 мкм (1 - 10 нм)

28 из 42

201. Что такое трековые мембраны?

Трековые мембраны тонкие полимерные пленки, а также тонкокристаллический слой с калиброванными порами для систем тонкой очистки жидкостей и газов. Эти мембраны характеризуются рекордно узким распределением пор по диаметрам, обеспечиваютим высокую селективность В зависимости от требования потребителя диаметр пор промышленно выпускаемых трековых мембран может варьироваться от 0,03 до 1 мкм

202. Что разгоняют в ускорителе для создания пор в полимерной пленке?

Катионы - тяжелые ионы.

Тонкие полимерные пленки (толщиной 10-20 мин) из лавсана или других полимеров облучаются «на прострел» потоком высокоэнергетичных тяжелых ионов (аргоном, криптоном, ксеноном) на ускорителях (циклотронах, тандем-генераторах) или в специальной установке на ядерном реакторе,

203.Какой формы могут быть поры трековых мембран?

Цилиндрической.

204.Гелевые молекулярные сита.

Гели, используемые в качестве молекулярных сит, -- это сшитые полимеры. Широкое распространение получили гели на основе декстрана, агарозы и полиакриламида К декстрановым гелям относятся продукты под торговым названием «сефадексы»,

выпускаемые шведской фирмой "Farmacia",

Наноструктуры в жидкостях

205.Типы наноструктур в жидкости.

-системы твердое - жидкость: твердые частицы - нанодисперсия

-системы газ - жидкость, газовые пузырьки

-системы жидкость - жидкость:

неравновесные системы - нанодисперсия термодинамически устойчивые - микроэмульсия

- ассоциаты молекул в растворителе; мицеллы (сферические, несферические, солюбилизированные) наноструктурированные гели жидкие кристаллы везикулы (липосомы)

- структуры на поверхности жидкости

206.Виды ассоциатов молекул в растворителе.

Ассоциаты молекул в растворителе.

-мицеллы (сферические, несферические, солюбилизированные)

-наноструктурированные гели

-жидкие кристаллы

-везикулы (липосомы)

207.Какие из наноструктур в жидких средах являются термодинамически устойчивыми?

Микроэмульсии, жидкие кристаллы.

208. Какой типичный размер капель микроэмульсии?

Размер капель микроэмульсии обычно 10 нм - 100 нм (чаще 10 - 20 нм), у обычных эмульсий - около мкм.

29 из 42

209.Почему капли микроэмульсии не укрупняются за счет изотермической перегонки?

210.Почему капли микроэмульсии распределены равномерно в объеме дисперсионной среды?

211.Коммерческие микроэмульсии.

• AQUAFIN-SMK (АКВАФИН-СМК)

Концентрат силиконовой микроэмульсии, приготовленный на основе силанов и олигомерных силоксанов. Материал не содержит растворителей, почти без запаха, не горюч и безвреден для здоровья. Применяется для создания горизонтального заслона поднимающейся капиллярной влаги в стенах и поверхностной гидрофобизации строительных материалов, в том числе на фасадах.

• Микроэмульсии компании Wynn's France.

Сочетают в себе свойства эмульсий и синтетических жидкостей. Они обладают более высокими охлаждающими и увлажняющими свойствами, чем эмульсии, и более высокими смазывающими и антикоррозийными свойствами, чем синтетические жидкости. Они особо рекомендованы для применения при образовании большого количества стружки.

• MICROCOOL 396.

Биологически устойчивая многоцелевая микроэмульсия. Рекомендована для применения при обработке алюминия и дробильных работах.

• MICROCOOL 448

Многоцелевая микроэмульсия со средним количеством масла для токарных станков и дробильных установок. Специально для мягкой воды.

• WF364

Биоустойчивая микроэмульсия для обработки металлов при образовании большого количества стружки, Рекомендована при обработке чугуна.

• WF 370.

Микроэмульсия апробированная в авиакосмической промышленности. Рекомендована для обработки цинка.

212. Какая микроэмульсия используется в современном строительстве, в том числе в Москве?

Силиконовая микроэмульсия Аквафин-СМК для придания защитных гидрофобных свойств материалу кирпич от загрязнений, «высолов» (образования на кирпичах). Стенки пор кирпича покрыты непроницаемой тончайшей пленкой, исключающей капиллярный подсос, но проницаемой для воздуха и пара. Такой кирпич не адгезирует цементный раствор, но нужна особая форма кирпича.

213. Типы жидких кристаллических структур.

термотропные (для определенного интервала температур)

лиотропные (для определенного растворителя)

холестерические (молекулы в них непараллельны, сдвинуты друг относительно друга, дополнительно закручены молекулы в направлениях перпендикулярным длинным осям)

смектические (параллельны и расположены слоями)

исматические (нет упорядоченности, но молекулы параллельны)

30 из 42

Соседние файлы в предмете Физико-химия наночастиц и наноматериалов