НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК УЧАСТНИКОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
DOI:
https://doi.org/10.17308/kcmf.2018.20/512Ключевые слова:
наноструктура, термодинамика, энергия активации, бифуркация, направление процесса.Аннотация
Рассмотрен ряд особенностей термодинамических закономерностей, свойственных наноструктурированным материалам, и характер зависимости энергии активации процессов с их участием от эффективного размера частиц нановещества. В этих условиях эффективный размер частиц (а) или число элементарных составляющих малоатомных кластеров (атомы, молекулы, радикалы) становятся термодинамическим параметром. В частности, химический потенциал вещества в случае наноразмерных частиц является функцией их эффективного размера или более строго – функцией концентраций вакансий Са. Величина Са, в свою очередь, определяется значением а, уровнем поверхностной энергии и изменением объема частиц, возникающим в результате замены в них атома вакансией. Энергия активации процессов (ЕА), в которых участвуют наночастицы (прямые и обратные химические реакции, явления адсорбции и десорбции как их разновидности), становится функцией величины а наноструктурированных частиц. Подобное явление свойственно для самого различного характера энергетической активности адсорбционных центров. Оно приводит к возрастанию роли флуктуаций и случайных процессов и к появлению точки бифуркации на зависимости ЕА = f(а), начиная с которой возможны различные направления процессов, ведущих к кажущемуся разбросу экспериментальных данных. Наблюдаемая картина, в определенной мере,- некий аналог принципа неопределенности Гейзенберга с наличием и существенных отличий от него.
Работа выполнена при финансировании по гранту президента РФ по поддержке ведущих научных школ (НШ 9730.2016.11).
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-16-00006).
