Mối quan hệ giữa kích thước và các thuộc tính vật lý nhiệt của các hạt nano: Entropy và Nhiệt độ nóng chảy

A. G. Kuzamishev1, M. A. Shebzukhova1, K. Ch. Bzhikhatlov1
1Berbekov Kabardino-Balkarian State University, Nalchik, Russia

Tóm tắt

Trong lý thuyết nhiệt động lực học về cân bằng pha trong các hệ phân tán, các phụ thuộc kích thước của sự nhảy vọt trong entropy và nhiệt nóng chảy của các hạt (bao gồm cả những hạt trong khoảng nanomet) được thu được với sự xem xét nghiêm ngặt và nhất quán về các hiện tượng bề mặt trong cách tiếp cận với các bề mặt phân tách. Sự xem xét được thực hiện với sự tính đến các phụ thuộc kích thước của thể tích mol, nhiệt độ nóng chảy và sức căng bề mặt. Sử dụng các quan hệ đã thu được, các phép tính đã được thực hiện cho các hạt nano hình cầu của natri và thiếc. Điều này gợi ý một sự giảm thiểu trong entropy và nhiệt nóng chảy với sự giảm kích thước hạt nano. Các kết quả này có sự đồng nhất cao với các dữ liệu thực nghiệm và tính toán hiện có trong tài liệu.

Từ khóa

#thuộc tính vật lý nhiệt #hạt nano #entropy #nhiệt độ nóng chảy

Tài liệu tham khảo

Roduner, E., Nanoscopic Materials: Size-Dependent Phenomena and Growth Principles, London: R. Soc. Chem., 2006. Jiang, Q. and Shi, F.G., Mater. Lett., 1998, vol. 37, p. 79. Jiang, Q., Yang, C.C., and Li, J.C., Mater. Lett., 2002, vol. 56, p. 1019. Shandiz, M.A. and Safaci, A., Mater. Lett., 2008, vol. 62, p. 3954. Summ, B.D., Osnovy kolloidnoi khimii (Fundamentals of Colloidal Chemistry), Moscow: Akademiya, 2006. Andrievskii, R.A., Osnovy nanostrukturnogo materialovedeniya (Fundamentals of Nanostructured Materials Science), Moscow: Binom, 2012. Singh, M., Taele, B.M., and Patel, G., Orient. J. Chem., 2018, vol. 34, no. 5, p. 2282. Regel, A.R. and Glazov, V.M., Semiconductors, 1995, vol. 29, p. 405. Qi, W.H., Wang, M.P., and Liu, Q.H., Mater. Sci., 2005, vol. 40, p. 2737. Tsyu, Ya., L’yu, V., Chzhan, V., and Chzhai, Ch., Fiz. Met. Metalloved., 2019, vol. 120, no. 5, p. 451. Kumar, R., Sharma, G., and Kumar, M., J. Thermodyn., 2013, vol. 5, p. 5. Sdobnyakov, N.Yu., Komarov, P.V., Kolosov, A.Yu., Novozhilov, N.V., Sokolov, D.N., and Kul’pin, D.A., Kondens. Sredy Mezhfaznye Granitsy, 2013, vol. 15, no. 3, p. 337. Sdobnyakov, N.Yu., Sokolov, D.N., Myasnichenko, V.S., and Bazulev, A.N., in Fiziko-khimicheskie aspekty izucheniya klasterov, nanostruktur i nanomaterialov (Physicochemical Aspects of Studying Clusters, Nanostructures and Nanomaterials), Samsonov, V.M., Ed., Tver: Tversk. Gos. Univ., 2014, vol. 6, p. 342. Samsonov, V.M., Sdobnyakov, N.Yu., Vasil’ev, S.A., and Sokolov, D.N., Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys., 2016, vol. 80, no. 5, p. 494. Kuzamishev, A.G., Shebzukhova, M.A., Bzhikhatlov, K.Ch., and Shebzukhov, A.A., High Temp., 2022, vol. 60, no. 3, p. 304. Rusanov, A.I., Fazovye ravnovesiya i poverkhnostnye yavleniya (Phase Equilibria and Surface Phenomena), Leningrad: Khimiya, 1967. Shebzukhova, M.A. and Shebzukhov, A.A., Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys., 2012, vol. 76, no. 7, p. 772. Shebzukhov, Z.A., Shebzukhova, M.A., and Shebzukhov, A.A., Izv. Kabard.-Balkar. Gos. Univ., 2010, no. 7, p. 17. Skripov, V.P. and Faizullin, M.Z., Fazovye perekhody kristall-zhidkost’-par i termodinamicheskoe podobie (Phase Transitions Crystal–Liquid–Vapor and Thermodynamic Similarity), Moscow: Fizmatlit, 2003. Vogelsberger, W.J. and Marx, G., Z. Phys. Chem., 1976, vol. 257, no. 3, p. 580. Vogelsberger, W.J., Sonnefeld, J., and Rudakoff, G., Z. Phys. Chem., 1985, vol. 226, p. 225. Skripov, V.P. and Faizullin, M.Z., in Fazovye prevrashcheniya v metastabil’nykh sistemakh (Phase Transformations in Metastable Systems), Yekaterinburg: Akad. Nauk SSSR, 1983, p. 18. Glazov, V.M., Lazarev, V.B., and Zharov, V.V., Fazovye diagrammy prostykh veshchestv (Phase Diagrams of Simple Substances), Moscow: Nauka, 1980. Stankus, S.V. and Khairulin, R.A., High Temp., 2006, vol. 44, no. 3, p. 389. Safaei, A. and Shandiz, M.A., Phys. E (Amsterdam, Neth.), 2009, vol. 41, p. 359. Lai, S.L., Guo, J.V., Petrova, V., Ramanathal, G., and Allen, L.H., Phys. Rev. Lett., 1996, vol. 77, p. 99.