ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2019, том 89, № 1, с. 115-121
УДК 546.57:546.56:66.094.1
СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Cu@Ag СО СТРУКТУРОЙ
ЯДРО-ОБОЛОЧКА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ
ОКСИЭТИЛИРОВАННОЙ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТОЙ
© 2019 г. А. И. Титковa, О. А. Логутенкоa, *, А. М. Воробьёвa, Е. Ю. Герасимовb,
Н. В. Булинаa, Ю. М. Юхинa, Н. З. Ляховa
a Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук,
ул. Кутателадзе 18, Новосибирск, 630128 Россия
*e-mail: ologutenko@solid.nsc.ru
b Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Поступило в Редакцию 7 июня 2018 г.
После доработки 7 июня 2018 г.
Принято к печати 21 июня 2018 г.
Синтезированы биметаллические наночастицы Cu@Ag со структурой ядро-оболочка путем
восстановления 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]ацетата меди гидразингидратом в бензиловом спирте с
последующим восстановлением ионов серебра на поверхности меди по реакции трансметаллизации.
Полученные наночастицы охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, просвечивающей
электронной микроскопии, оптической спектроскопии. Исследовано влияние условий синтеза, таких как
температура, время синтеза, мольное соотношение серебра к меди, скорость добавления нитрата серебра
в систему, на равномерность покрытия серебром поверхности ядер меди.
Ключевые слова: медь, серебро, структура ядро-оболочка, наночастицы, полиольный метод синтеза
DOI: 10.1134/S0044460X19010189
Металлические наночастицы широко применяются
составах электропроводящих чернил. Предотвратить
в синтезе различных функциональных материалов,
окисление меди можно путем модифицирования ее
используемых в биологии, медицине, катализе,
поверхности или создания частиц со структурой
оптике, электронике и т. д. [1, 2]. Кроме того, с
типа ядро-оболочка. Известно, что медь в составе
развитием цифровых технологий наночастицы
биметаллических сплавов или частиц со
металлов, таких как серебро, золото, медь, стали
структурой ядро-оболочка, таких как Cu@Ag,
активно использовать для приготовления чернил
Cu@Au, Cu@Pt [7, 8] и т. д., может быть успешно
для печатной электроники
[3,
4]. Разработка
защищена от окисления, и вследствие этого такие
чернил с необходимыми для печати функцио-
частицы обладают улучшенными каталитичес-
нальными свойствами (высокая проводимость,
кими, магнитными, оптическими и другими
стабильность и низкая стоимость) является
свойствами. Различные гибридные чернила, полу-
актуальной задачей. Большинство электропрово-
ченные на основе смеси, состоящей из наночастиц
дящих чернил готовят с использованием микро- и
Cu и Ag [9], а также на основе наночастиц Cu@Ag
наноразмерных частиц серебра, что обусловлено
со структурой ядро-оболочка или биметалли-
его высокой проводимостью и стабильностью к
ческих наносплавов [10-12], уже разработаны для
окислению, однако высокая цена серебра является
использования в печатной электронике.
препятствием для его широкого применения. Медь
могла бы стать более дешевой альтернативой
Наиболее распространенным методом получения
серебру, но в отличие от серебра наноразмерная
наночастиц Cu@Ag со структурой ядро-оболочка
медь нестабильна и легко окисляется в процессе
является химическое восстановление ионов меди в
синтеза и последующего хранения [5, 6], что также
полиолах или водных растворах с последующим
ограничивает возможность ее применения в
нанесением серебра на поверхность меди, с
115
116
ТИТКОВ и др.
использованием реакции гальванического замещения
кислоту. Проведенные нами ранее исследования по
или трансметаллизации
[13-15]. Однако в
восстановлению комплекса меди с
2-[2-(2-
большинстве случаев этот процесс трудно масшта-
метоксиэтокси)этокси]уксусной кислотой бензи-
бировать из-за низких исходных концентраций
ловым спиртом и этиленгликолем показали, что в
прекурсоров, что приводит к увеличению стоимости
отсутствие дополнительных, более сильных
получаемых частиц. При этом однородные частицы
восстановителей в системе образуются сфери-
размером менее 20 нм, подходящие для струйной
ческие частицы размером около
200 нм или
печати, получены только в работах [16, 17]. Кроме
пластины гексагональной формы размером 150-
того, поскольку данные частицы стабилизированы
300 нм и толщиной до 50 нм [18]. Данные частицы
олеиламином, они не диспергируются в полярных
могут представлять значительный интерес для
растворителях, которые чаще всего используются в
создания новых композиций высоковязких чернил
чернилах, а высокая температура разложения
для трафаретной печати, однако для струйной
олеиламина (>250°С) не позволяет использовать
печати их размерные характеристики не подходят.
данные частицы в чернилах для печати на
Для получения наночастиц меди меньшего размера
термочувствительных полимерных подложках.
(≤50 нм), пригодных для использования в составах
Поэтому получение хорошо диспергируемых в
чернил для струйной печати, исследован процесс
полярных растворителях наночастиц Cu@Ag
восстановления комплекса меди с
2-[2-(2-
размером менее 50 нм с плотной и оптимальной по
метоксиэтокси)этокси]уксусной кислотой бензи-
толщине оболочкой, надежно защищающей медь
ловым спиртом в присутствии сильного
от окисления, а также контроль над размером и
восстановителя - гидразингидрата. Изучена зави-
морфологией полученных частиц, по-прежнему,
симость размера и морфологии наночастиц меди от
остаются актуальной задачей.
условий их синтеза, в том числе от температуры,
времени восстановления, концентрации меди,
Цель настоящей работы состояла в разработке
стабилизатора
{2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]
метода синтеза биметаллических наночастиц на
уксусной кислоты} и гидразингидрата. Концен-
основе меди и серебра со структурой ядро(Cu)-
трация меди варьировалась в пределах
0.01-
оболочка(Ag), стабилизированных оксиэтилирован-
0.2 моль/л, температура восстановления
- в
ной карбоновой кислотой. Частицы, стабилизиро-
интервале 25-100°С, а время восстановления при
ванные оксиэтилированными карбоновыми кислотами
фиксированной температуре варьировалось от
за счет наличия кислорода в углеводородной цепи,
2 мин до
2 ч. Результаты проведенных
хорошо диспергируются в широком классе
исследований показали, что оптимальными
полярных растворителей, в том числе спиртах и
условиями для получения наночастиц меди
эфирах гликолей, которые более предпочтительны
размером 8-13 нм являются: бензиловый спирт в
для использования в чернилах и пастах. Исследо-
качестве реакционной среды, температура 80°С,
вано влияние условий синтеза на получение
мольное отношение медь:2-[2-(2-метоксиэтокси)
наночастиц меди заданного размера и морфологии,
этокси]уксусная кислота:гидразингидрат = 1:3:3,
а затем найдены условия, обеспечивающие
время синтеза 15 мин. По данным ПЭМ, частицы,
формирование на таких частицах тонкой сплошной
полученные в этих условиях, в основном имеют
серебряной оболочки с использованием реакции
сферическую форму и довольно узкое распреде-
трансметаллизации. В результате проведенных
ление по размеру. Кроме того, конечный продукт
исследований предложен простой метод получения
содержит пластины, а также незначительную долю
наночастиц Cu@Ag, которые хорошо диспер-
более крупных частиц плоской формы с размерами
гируются в полярных растворителях, в том числе
20-70 нм, которые легко отделяются седиментацией.
спиртах, что позволяет использовать их для
приготовления функциональных чернил для
Полученные наночастицы были охарактери-
струйной печати
зованы методами рентгенофазового анализа (РФА)
Прежде чем приступить к получению
и оптической спектроскопии. Данные РФА
наночастиц Cu@Ag со структурой ядро-оболочка,
свежесинтезированного образца показали (рис. 1а),
были проведены исследования и найдены условия
что он состоит из наночастиц, обладающих
получения наночастиц меди размером менее 50 нм.
кристаллической структурой металлической меди
Для стабилизации полученных наночастиц исполь-
(JCPDS, карта
№ 04-0836), а кроме того, на
зовали
2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусную
рентгенограмме
были обнаружены пики,
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019
СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Cu@Ag СО СТРУКТУРОЙ ЯДРО-ОБОЛОЧКА
117
(а)
(б)
λ, нм
2θ, град
Рис. 1. Рентгенограмма (а) и оптические спектры поглощения коллоидного раствора наночастиц меди в ацетоне (б),
полученных в результате восстановления комплекса меди с 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусной кислотой гидразингидратом в
бензиловом спирте при 80°С (τ = 10 мин). 1 - через 1 мин, 2 - через 15 мин, 3 - через 30 мин.
соответствующие фазе закиси меди Cu2O (JCPDS,
в качестве перспективных кандидатов для потен-
карта № 77-0199). Средний размер кристаллитов,
циального применения в печатной электронике, но
определенный при обработке данных рентгено-
для этого необходима дальнейшая модификация их
грамм методом Ритвельда, составил 12 нм для
поверхности. Для предотвращения окисления обра-
частиц Cu и 3 нм для частиц Cu2O, что совпадает с
зующихся наночастиц меди исследована возмож-
размерами частиц, полученными по данным ПЭМ.
ность стабилизации их поверхности за счет форми-
Таким образом, синтезированные наночастицы
рования частиц со структурой ядро-оболочка, где в
меди окисляются при контакте с воздухом, в
качестве оболочки используется серебро.
результате чего на их поверхности образуется
Cu2O. В оптическом спектре поглощения
Полученные наночастицы меди размером
дисперсии, приготовленной из свежесинтезирован-
8.7±1.3 нм, стабилизированные
2-[2-(2-метокси-
ных наночастиц меди в ацетоне, присутствует пик
этокси)этокси]уксусной кислотой, использовали в
при
570 нм (рис.
1б), который обусловлен
качестве ядер при поиске условий формирования
поверхностным плазмонным резонансом, характер-
серебряной оболочки непосредственно на их
ным для металлических наночастиц меди [19].
поверхности и получения наноструктур типа ядро-
Однако со временем в растворе происходит их
оболочка. Модификацию меди серебром прово-
окисление, о чем свидетельствует изменение
дили в инертной среде, добавляя по каплям
положения максимума плазмонного резонанса. Так
определенные количества раствора нитрата
в спектре, полученном через 15 мин, виден сдвиг
серебра в бензиловом спирте к дисперсии свеже-
максимума пика плазмонного резонанса и
синтезированных наночастиц меди в бензиловом
образование плеча при 620 нм, обусловленное
спирте. В основе этого процесса лежит реакция
образованием Cu2O. В спектре, записанном через
гальванического замещения, также известная как
30 мин, происходит сдвиг пика от 620 к 670 нм и
реакция трансметаллизации или цементации:
уменьшение его интенсивности, что указывает на
Сu0 + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag0.
дальнейшее окисление меди до Cu2+. Таким
образом, наночастицы меди размером 8.7±1.3 нм,
Поскольку исходный раствор меди может
стабилизированные 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]-
содержать остатки непрореагировавшего гидразина,
уксусной кислотой, в течение 30 мин полностью
перед проведением процесса трансметаллизации
окисляются и переходят в раствор в виде ионов
его необходимо было нейтрализовать для того,
Cu2+, что не позволяет использовать их для
чтобы предотвратить восстановление серебра в
приготовления чернил. Однако малый размер и
растворе и образование индивидуальных нано-
довольно узкое распределение полученных
частиц серебра. С этой целью в дисперсию
наночастиц по размеру позволяет рассматривать их
добавляли следовые количества ацетальдегида.
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019
118
ТИТКОВ и др.
λ, нм
2θ, град
Рис. 3. Оптические спектры поглощения коллоидного
Рис.
2. Рентгенограммы наночастиц Cu@Ag со
раствора наночастиц серебра (1) и Cu@Ag (Cu:Ag =
структурой ядро-оболочка. Мольное отношение Cu-Ag
2:1) в ацетоне сразу после приготовления (2) и через
составляло 1:0 (1), 13:1 (2), 4.5:1 (3), 2:1 (4).
60 мин (3).
Для определения оптимального режима,
нического замещения будет доминировать над
позволяющего получать биметаллические нано-
ростом кристаллов в растворе.
частицы, исследовано влияние условий синтеза на
их размер и морфологию. Мольное отношение
Проведенные исследования позволили нам
серебра к меди варьировали от 2 до 50 мол%,
найти оптимальные условия синтеза наночастиц
скорость добавления нитрата серебра в систему -
медь-серебро со структурой ядро-оболочка,
от
0.1 до
2 мл/мин, время выдержки после
которые характеризуются высокой воспроизводи-
добавления серебра
- от
30 мин до
2 ч, а
мостью и выходом основного продукта более 90%.
температуру процесса меняли в интервале 20-50°C.
Показано, что образование таких структур имеет
В результате проведенных исследований установ-
место, когда температура синтеза составляет 40°С,
лено, что скорость добавления серебра и
а скорость прибавления раствора нитрата серебра
температура выдержки существенно влияет на
равна
0.16 мл/мин с последующей выдержкой
состав образующихся продуктов. Так, при высокой
реакционной смеси при перемешивании в течение
скорости добавления серебра к дисперсии
30-60 мин. Размеры полученных в этих условиях
(>0.8 мл/мин) и при низкой температуре синтеза
наночастиц зависят от мольного отношения
(<30°С) конечный продукт реакции представлял
серебра к меди и составляют в среднем 9-12 нм.
собой смесь наночастиц медь-серебро со
Меняя количество серебра в системе и время
структурой ядро-оболочка, отдельных окисленных
синтеза, были получены наночастицы Cu@Ag с
наночастиц меди и наночастиц серебра. Восстанов-
различным мольным соотношением меди к
ление ионов серебра с образованием индивидуаль-
серебру, варьирующимся от 28:1 до 0.5:1 (согласно
ных наночастиц, можно объяснить особенностями
данным электронной микроскопии, оснащенной
процесса гомогенного зародышеобразования сере-
приставкой EDX). Данные и исследования
бряных частиц на начальной стадии восстанов-
полученных
наночастиц
методом
РФА
ления. Так, при высокой скорости добавления
свидетельствуют об устойчивости полученных
раствора нитрата серебра в дисперсию мгновенное
частиц к окислению даже при контакте с воздухом.
восстановление ионов серебра должно приводить к
Показано, что при мольном соотношении меди и
быстрому увеличению концентрации его атомов в
серебра в конечном продукте меньше чем 5:1
растворе, тем самым, инициируя зародыше-
рефлексы, характерные для кристаллических фаз
образование и самостоятельный рост кристаллов.
оксидов меди на рентгенограммах не выявлены
Если раствор нитрата серебра добавлять в
(рис. 2). При увеличении этого соотношения, т. е.
дисперсию медленно, то концентрация вновь
при уменьшении количества серебра в системе, на
образующихся атомов серебра остается относи-
рентгенограммах появляются рефлексы, свидетель-
тельно низкой, в результате чего реакция гальва-
ствующие о наличии в составе исследуемых
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019
СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Cu@Ag СО СТРУКТУРОЙ ЯДРО-ОБОЛОЧКА
119
порошков кристаллической фазы закиси меди
(CuKα-излучение, скорость вращения счетчика
Cu2O. Согласно данным просвечивающей электрон-
0.1 град/мин). Определение размеров кристаллитов
ной микроскопии, образующаяся в этих условиях
и параметров решетки образующихся структур
серебряная оболочка не является сплошной и не
выполняли по методу Ритвельда [20] с исполь-
защищает медь от окисления.
зованием
программного обеспечения для
профильного и структурного анализа TOPAS 4.2
Оптические спектры поглощения полученных
(Bruker AXS, Германия). Исследование образцов
частиц, диспергированных в ацетоне, также
методом просвечивающей электронной микро-
подтверждают образование структуры типа ядро-
скопии проводили на электронном микроскопе
оболочка (рис.
3). Как видно из рисунка, в
JEM-2010 (JEOL, Япония, ускоряющее напряжение
оптических спектрах поглощения дисперсии
200 кВ, разрешение
0.14 нм). Исследование
полученных частиц, наряду с максимумом при
образцов методом растровой электронной микро-
420 нм, который обусловлен поверхностным
скопии проводили с использованием скани-
плазмонным резонансом, характерным для
рующего электронного микроскопа Hitachi 3400 N
наночастиц Ag, имеет место поглощение с
(Hitachi Ltd., Япония). Химический состав нано-
характерным максимумом при 570 нм, обуслов-
частиц со структурой ядро-оболочка определяли с
ленное поверхностным плазмонным резонансом
помощью
просвечивающего
электронного
металлических наночастиц меди, что согласуется с
микроскопа, оборудованного энергодисперсион-
приведенными в литературе данными для частиц с
ным (EDX) спектрометром. Регистрацию опти-
аналогичными размерами
[16]. Кроме того, в
ческих спектров в УФ и видимой области
отличие от спектра плазмонного резонанса
проводили на оптоволоконном спектрометре
исходных частиц меди положение максимумов
AvaSpec-2048 Fiber Optic Spectrometer (Avantes
плазмонного резонанса в спектре частиц медь-
Inc., Netherland) при комнатной температуре в
серебро со временем не меняется, что также
диапазоне длин волн 200-1100 нм. Содержание
свидетельствует, на наш взгляд, об образовании на
меди в растворах определяли при помощи
поверхности ядер меди оболочки из серебра,
комплексонометрического титрования с примене-
благодаря которой наночастицы меди не окисляются.
нием мурексида в качестве индикатора. Концен-
Изучена устойчивость коллоидных растворов,
трацию серебра определяли атомно-абсорбцион-
приготовленных из полученных наночастиц
ным методом на спектрофотометре SpeсtrAA 280
Сu@Ag (Сu:Ag = 5:1-1:1), в различных эфирах
FS (Varian, Австралия).
пропиленгликоля, этиленгликоля и спиртах.
Практически во всех исследованных растворителях
В работе использовали Cu(NO3)2∙3H2O квали-
частицы легко диспергируются (даже без исполь-
фикации ЧДА (99%, Acros Organics, Китай), нитрат
зования ультразвуковой обработки), а полученные
серебра
квалификации
ХЧ
(≥99.9%,
СоюзХимПром, Россия),
2-[2-(2-метоксиэтокси)
дисперсии довольно стабильны.
этокси]уксусную кислоту (≥90%, Sigma Aldrich,
Таким образом, восстановлением соли меди(II)
США), бензиловый спирт квалификации ЧДА
с оксиэтилированной карбоновой кислотой в
(99.5%,
PanReac
AppliChem,
Германия),
бензиловом спирте в присутствии гидразингидрата
ацетальдегид
(≥99.5%, Sigma Aldrich, США),
получены сферические наночастицы меди
гидразингидрат (100%), пропан-2-ол квалификации
размером 8.7±1.3 нм, из которых затем по реакции
ХЧ, ацетон и этиловый спирт
(95%, Химмед,
электрохимического
замещения
получены
Россия), гидроксид натрия квалификации ОСЧ
наночастицы медь-серебро со структурой ядро-
(50%-ный водный раствор).
оболочка. Структура ядро-оболочка подтверждена
методами сканирующей электронной микроскопии
Синтез наночастиц меди. К раствору 1.76 мл
и оптической спектроскопии. Показано, что
(0.008 моль)
2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксус-
полученные частицы устойчивы к окислению и
ной кислоты в 20 мл бензилового спирта добавляли
могут быть использованы для получения
при перемешивании стехиометрическое коли-
стабильных дисперсий в различных растворителях.
чество гидроксида натрия и нитрат меди в расчете
на молярное отношение Cu:2-[2-(2-метоксиэтокси)-
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
этокси]уксусная кислота = 1:2 (1 г, 0.004 моль). В
Рентгенофазовый анализ продуктов осаждения
результате обменной реакции выпадал осадок
проводили на дифрактометре Bruker D8 Advance
нитрата натрия, который отделяли. Полученный
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019
120
ТИТКОВ и др.
раствор помещали в закрытый реактор, нагревали
Phys.
J.
2010.
Vol.
4.
P.
19.
doi
до 80°C и перемешивали еще в течение 30 мин в
10.2174/1874183501104010019
атмосфере аргона, чтобы удалить растворенный
4. Magdassi S., Bassa A., Vinetsky Y., Kamyshny A. //
Chem. Mater. 2003. Vol. 15. P. 2208. doi 10.1021/
кислород, затем к раствору быстро прибавляли
cm021804b
0.6 мл 100%-ного гидразингидрата при молярном
5. Li W., Chen M., Wei J., Li W., You C.J. // J. Nanopart.
отношении медь:гидразингидрат
=
1:3.
В
Res. 2013. Vol. 15. P. 1949. doi 10.1007/s11051-013-
результате голубой цвет исходного
раствора
1949-y
становился темно-вишневым, что свидетель-
6. Magdassi S., Grouchko M.; Kamyshny A. // Materials.
ствовало об образовании наночастиц металли-
2010. Vol. 3. N 9. P. 4626. doi 10.3390/ma3094626
ческой меди. Чтобы завершить процесс образо-
7. Tan K.S., Cheong K.Y. // J. Nanopart. Res.
2013.
вания наночастиц, реакционную смесь интенсивно
Vol. 15. N 54. P. 1537. doi 10.1007/s11051-013-1537-1
перемешивали еще 15 мин в атмосфере аргона при
8. Khanal S., Spitale A., Bhattarai N., Bahena D.,
80°C. Полученную дисперсию наночастиц меди
Velazquez-Salazar J.J., Mejia-Rosales S., Mariscal M.M.,
затем использовали для синтеза наночастиц
Jose-Yacaman M.
// Beilst. J. Nanotechnol. 2014.
Cu@Ag со структурой ядро-оболочка.
Vol. 5. P. 1371. doi 10.3762/bjnano.5.150
9. Woo K., Kim D., Kim J.S., Lim S., Moon J. // Langmuir.
Синтез наночастиц Cu@Ag со структурой
2009. Vol. 25. N 1. P. 429. doi 10.1021/la802182y
ядро-оболочка. Перед началом синтеза к дисперсии
10. Grouchko M., Kamyshny A., Magdassi S. // J. Mater.
наночастиц меди добавляли ацетальдегид, чтобы
Chem. 2009. Vol. 19. P. 3057. doi 10.1039/b821327e
нейтрализовать остатки гидразингидрата, затем
11. Lee C., Kim N.R., Koo J., Lee Y.J., Lee H.M. //
при 40°C проводили гальваническое замещение
Nanotechnology. 2015. Vol. 26. N 45. P. 455601. doi
части меди на серебро, добавляя раствор нитрата
10.1088/0957-4484/26/45/455601
серебра в бензиловом спирте непосредственно к
12. Kim N.R., Lee Y.J., Lee C., Koo J., Lee H.M. //
дисперсии наночастиц меди при постоянном
Nanotechnology. 2016. Vol. 27. N 34. P. 345706. doi
перемешивании в атмосфере аргона. Суспензию
10.1088/0957-4484/27/34/345706
выдерживали при 40°C, постоянно перемешивая, в
13. Tsuji M., Hikino,S., Sano Y., Horigome M. // Chem.
течение 0.5-1 ч. По окончании синтеза реакцион-
Lett. 2009. Vol. 38. N 6. P. 518. doi 10.1246/cl.2009.518
ную массу охлаждали до комнатной температуры,
14. Tsuji M., Hikino S., Tanabe R., Yamaguchi D. // Chem.
добавлял в нее смесь ацетона и гексана, и отделяли
Lett. 2010. Vol. 39. P. 334. doi 10.1246/cl.2010.334
осадок от раствора на центрифуге.
15. Yu X., Li J., Shi T., Cheng C., Liao G., Fan J., Li T.,
Tang Z. // J. Alloys Compd. 2017. Vol. 724. P. 365. doi
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
10.1016/j.jallcom.2017.07.045
16. Muzikansky A., Nanikashvili P., Grinblat J., Zitoun D. //
Работа выполнена в рамках государственного
J. Phys. Chem. (C). 2013. Vol. 117. P. 3093. doi
задания Института химии твердого тела и
10.1021/jp3109545.
механохимии Сибирского отделения РАН.
17. Chee S.S., Lee J.H. // Mater. Chem. Phys.
2017.
Vol. 185. P. 176. doi 10.1016/j.matchemphys.2016.10.020
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
18. Юхин Ю.М., Титков А.И., Логутенко О.А., Мищен-
ко К.В., Ляхов Н.З. // ЖОХ. 2017. Т. 87. Вып. 12.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
С. 2057; Yukhin Y.M., Titkov A.I., Logutenko O.A.,
интересов.
Mishchenko N.V., Lyakhov N.Z. // Russ. J. Gen. Chem.
2017. Vol.
87. N
12. P.
2870. doi
10.1134/
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
S1070363217120180
19. Сайкова С.В., Воробьев С.А., Николаева Р.Б.,
1. Singh M., Haverinen H.M., Dhagat P., Jabbour G.E. //
Михлин Ю.Л // ЖОХ. 2010. Т. 80. Вып. 6. С. 952;
Adv. Mater. 2010. Vol. 22. N 6. P. 673. doi 10.1002/
Saikova S.V.,Vorobyev S.A., Nikolaeva R.B., Mikh-
adma.200901141
lin Yu.L. // Russ. J. Gen. Chem. 2010. Vol. 80. N 6.
2. Tekin E., Smith P.J., Schubert U.S. // Soft Matter. 2008.
P. 1122. doi 10.1134/S1070363210060149
Vol. 4. P. 703. doi 10.1039/B711984D
20. Rietveld H.M. // J. Appl. Crystallogr. 1969. Vol. 2. N 2.
3. Kamyshny А., Steinke J., Magdassi S. // Open Appl.
P. 65. doi 10.1107/S0021889869006558
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019
СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Cu@Ag СО СТРУКТУРОЙ ЯДРО-ОБОЛОЧКА
121
Synthesis of Cu@Ag Nanoparticles
with a Core-Shell Structure Stabilized
with Oxyethylated Carboxylic Acid
A. I. Titkova, O. A. Logutenkoa, *, A. M. Vorob’yova, E. Yu. Gerasimovb,
N. V. Bulinaa, Yu. M. Yukhina, and N. Z. Lyakhova
a Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences,
ul. Kutateladze 18, Novosibirsk, 630128 Russia
*e-mail: ologutenko@solid.nsc.ru
b G.K. Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia
Received on June 7, 2018
Revised June 7, 2018
Accepted June 21, 2018
Bimetallic Cu@Ag nanoparticles with a core-shell structure were synthesized by reduction of copper 2-[2-(2-
methoxyethoxy)ethoxy]acetate with hydrazine hydrate in benzyl alcohol, followed by reducing the silver ions on
the copper surface by transmetallation. The obtained nanoparticles were characterized by X-ray diffraction,
transmission electron microscopy, and optical spectroscopy methods. The effect of the synthesis conditions such
as temperature, time, Ag:Cu molar ratio, the rate of silver nitrate addition, and the uniformity of silver coating on
the surface of copper nuclei was studied.
Keywords: copper, silver, core-shell structure, nanoparticles, polyol synthesis method
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ ТОМ 89 № 1 2019