Thermodynamics of nanoparticles / Termodinamika nanodelcev

Peter Majerič, Rebeka Rudolf, Ivan Anžel

ANALI PAZU, 4 (2014), št. / No. 1, strani / pages 28-33
Celotno besedilo / Full text (PDF)

Abstract: This article deals with the basis for thermodynamic calculations of nanoparticles. Thermodynamics on the nanoscale are different than in bulk form, as there are more surface atoms with surface energy, which is different from bulk atom energy. This contribution of surface energy in nanoparticles changes the mechanisms of melting, grain growth, etc. compared to bulk materials. Using this starting point, one can use these calculations as a basis in nanoparticle synthesis processes. In our research we have synthesized nanoparticles with the process known as Ultrasonic Spray Pyrolysis. This is a versatile process, capable of producing nanoparticles from various materials such as gold, silver, titanium dioxide, nickel, nickel titanium, and so on.
Key words: thermodynamics of small systems, nanothermodynamics basics.

Povzetek: V prispevku so opisane osnove termodinamičnih preračunov pri obravnavanju nanodelcev. Termodinamika na nivoju nanodelcev se razlikuje od klasične zaradi večjega števila površinskih atomov s površinsko energijo. Ta prispevek površinske energije spremeni mehanizme taljenja, rasti zrn, itd. v primerjavi s sistemi z manjšim deležem površinskih atomov. Ta preračun se lahko uporabi kot začetna točka preračuna pri procesih za sintezo nanodelcev. V našem dosedanjem raziskovalnem delu smo ustvarili nanodelce s procesom, imenovanim ultrazvočna razpršilna piroliza. To je večstranski proces, s katerim je možno proizvesti nanodelce iz več različnih materialov, kot je zlato, srebro, titanov dioksid, nikelj, itn.
Ključne besede: termodinamika majhnih sistemov, osnove nanotermodinamike.