За счёт изменения формы и размера, наночастицы металлов могут обладать свойствами, значительно отличающимися от свойств исходного металла в объёмной форме.

А когда несколько металлов сочетаются в наночастице сплава, управление составом наночастиц позволяет ещё сильнее влиять на их свойства. Эта дополнительная возможность подстройки свойств может создать новые области применения наночастиц, а также принести большую пользу уже существующим приложениям.

Поскольку свойства наночастиц сплавов зависят от состава, формы и размера, для наиболее полного понимания и использования этих свойств очень важно разрабатывать методы их производства при независимом контроле как состава, так и морфологии. К сожалению, обычный метод совместного восстановления не удовлетворяет этим требованиям.

Рис. 1. Янг Ли – ведущий ученый в области наносплавов

Исследователи из Национального Университета Сингапура разработали новый эффективный метод, в котором размер и состав частиц сплава золота и серебра могут контролироваться независимо. Метод основывается на реакции замещения между наночастицами серебра и золотохлористой кислотой. Взаимная диффузия золота и

серебра в крохотной наночастице значительно повышена, в ходе реакции создаётся большое количество вакансий, а сам процесс проходит при повышенной температуре – всё это позволяет атомам золота быстро перемешиваться с атомами серебра в частице. Химическая среда выбирается так, чтобы хлорид серебра – продукт реакции замещения – был в нём растворим и удалялся, не нарушая чистоту наночастицы.

Такой метод приготовления частиц с независимо контролируемым составом и формой позволяет систематически исследовать зависимость электронных, оптических и каталитических свойств от этих параметров. В настоящее время исследователи работают над методами приготовления биметаллических и триметаллических

наночастиц сплавов с возможностью напрямую контролировать состав частиц, их размер, внутреннюю структуру, поверхностную химию, а также процесс их самосборки в сверхрешётки.

Василий Артюхов