minevi.ru
страница 1
скачать файл

УДК 001(06) Нанометрология

И.С. ДОРОНИН

Научный руководитель – К.Н. ОКИШЕВ, к.ф.-м.н., доцент



Дальневосточный государственный университет путей сообщения, Хабаровск
ИССЛЕДОВАНИЕ СУСПЕНЗИИ НАНОСФЕР ДИОКСИДА КРЕМНИЯ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО
РАССЕИВАНИЯ СВЕТА

Рассмотрено применение метода динамического рассеивания света для измерения распределения частиц в гетерогенных жидкофазных средах, на примере суспензии наночастиц диоксида кремния.
При исследованиях взаимодействия лазерного излучения с дисперсными гетерогенными жидкофазными наносистемами требуется локальное измерение температуры и концентрации. Эти задачи могут быть решены с помощью метода динамического рассеивания света [1].

Для апробации метода была использована экспериментальная установка, схема которой приведена на рис. 1.







Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – разветвитель, 2 – оптическое волокно,
3 – источник излучения, 4 – кювета, 5 – фотоприемник, 6 – осциллограф, 7 – компьютер.

Рис. 2. Электронные фотографии наночастиц диоксида кремния:
а – 250 нм, б – 450 нм.

В качестве исследуемой дисперсной наносистемы была выбрана суспензия наночастиц диоксида кремния в этиловом спирте, полученная по методу Стобера [2]. Исследовались две пробы суспензии, со средним диаметром частиц 250 и 450 нм, электронные фотографии которых приведены на рис. 2, а и рис. 2, б, соответственно.

Обработка экспериментальных данных производилась с использованием пакета математической обработки Matlab. Первоначально была получена функция автокорреляции интенсивности принятого рассеянного излучения (рис. 3), при температуре суспензии 25С. Затем с использованием метода регуляризации Тихонова [3] решалась обратная задача, получения распределения размеров наночастиц в суспензии. Расчетное распределение наночастиц для двух проб приведено на рис. 4, сплошная линия – первая проба (средний диаметр 250 нм), пунктирная линия – вторая проба (средний диаметр 450 нм). На рис. 3 линиями показаны восстановленные по распределению функции автокорреляции.







Рис. 3. Функция автокорреляции:
- экспериментальная для первой пробы,
- экспериментальная для второй пробы,
- восстановленная для первой пробы,
- восстановленная для второй пробы

Рис. 4. Распределение наночастиц
суспензии по размерам:
- для первой пробы,
- для второй пробы.

Как видно из рис. 2 и 4 полученное распределение согласуется с результатами электронной микроскопии. Полученное распределение частиц суспензии по размерам, при известной температуре в дальнейшем может быть использовано для определения температуры суспензии в области торца оптического волокна введенного в исследуемую среду.
Список литературы
1. Камминс, Г Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов : пер. с англ. / Г. Камминс, Э. Пайк. – М. : Мир, 1978. – 584 с.

2. Stober, W. Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in Micron Size Range / W. Stober, A. Fink, E. Bohn // Colloid Interface Sci. – 1968. – №26. – C. 62-66



3. Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я. Арсенин. – М. : Наука, 1986. – 287 с.


скачать файл



Смотрите также:
Исследование суспензии наносфер диоксида кремния методом динамического рассеивания света
22,75kb.
Т ч. с целью их оценки (19. 3) Исследование
227,42kb.
Косенко Петр Олегович экспериментальное исследование
324,08kb.
5 Решить систему линейных алгебраических уравнений тремя способами: 1 методом Крамера; 2 с помощью обратной матрицы; 3 методом Гаусса. 3x+y+2z=11 2x+2y–3z=9 x–5y–8z=23 6
28,85kb.
Лабораторная работа №4: Углерод, кремний
75kb.
Непосредственно образовательная деятельность На тему «Чудеса света» в рамках темы «Маленькие исследователи» Ложкина Елена Владимировна
65,96kb.
Действующее вещество: тебуконазол, 60 г/л. Препаративная форма: концентрат суспензии. Химический класс
24kb.
Тема модели динамического программирования
578,56kb.
Одной из самых удачных микросхем для построения усилителей низкой частоты средней мощности (50 ватт) и высоким качеством звуковоспроизведения является микросхема tda1514
18,78kb.
Воин Света
75,22kb.
Вольтамперометрия: библиометрическое исследование с помощью базы данных Chemical Abstracts И. В. Зибарева, Л. С. Филатова
12,66kb.
Модуль Практическая часть 8
9,22kb.