Введение
Общая характеристика работы 9
1. Информационно-аналитический обзор методов исследования и контроля параметров наноструктурных материалов и наноструктурированных сред 20
1.1. Наноструктурные материалы: анализ методов исследования и контроля 22
1.2. Объемные наноструктурные материалы: структура, свойства, способы получения, контроль 28
1.3. Наноструктурированные (модифицированные) конденсированные среды: методы исследования и контроля структурных состояний и свойств
1.3.1. Жидкие наноструктурированные среды, влияние нанокомпонентов, их обнаружение (мониторинг) 42
1.3.2. Анализ методов исследования и контроля структуры и свойств наноструктурированных твердофазных сред 52
1.4. Классификация материалов и сред с наноструктурными объектами и с соответствующими им методами исследования и контроля параметров 54
1.4.1. Наноструктурные материалы и наноструктурированные среды 55
1.4.2. Анализ методического и аппаратурного обеспечения контроля нанокомпонентов в наноструктурных материалах и наноструктурированных средах 62
1.5. Выводы и постановка задач исследования 62
2. Экспериментально-теоретические основы создания методов и систем диагностики наноструктурированных материалов и сред 67
2.1. Аналитический обзор исследований водных сред: модели, моделирование, эксперименты (последние достижения) 67
2.1.1. Структурные состояния воды на уровне молекулярных связей и корреляция со свойствами макросред 70
2.1.2. Структурные состояния воды на надмолекулярном уровне 71
2.1.3. Анализ моделей воды и других конденсированных сред 74
2.2. Новые подходы к исследованию и контролю наноструктурированных конденсированных сред 75
2.2.1. Разграничение физических состояний наноструктурированных сред 79
2.2.2. Жидкофазная среда и структурные состояния воды и водных систем. Статическая модель 80
2.2.3. Жидкофазная среда (вода) и энергетические взаимодействия. Динамическая модель 92
2.2.4. Модельные представления области переходных состояний (жидкость–твердое тело) на основе СПР з
2.2.5. Модель твердофазной среды на основе СПР 97
2.3. Экспериментальные исследования структурных состояний и энергетических взаимодействий в наноструктурированных средах с учетом СПР-подхода 106
2.3.1. Исследование структурных состояний жидких сред оптической спектроскопией 106
2.3.2. Исследования проводимости жидких наноструктурированных сред с учетом СПР-подхода 114
Выводы 120
3. Создание методов непосредственного обнаружения, идентификации и контроля нанокомпонентов в материалах и средах 122
3.1. Ионоселективный метод контроля тяжелых металлов в сточных водах 123
3.1.1. Анализ процессов в электрохимической ячейке 123
3.1.2. Анализ структурных состояний и энергетических взаимодействий в полевых полупроводниковых структурах 125
3.1.3. Объединенная модель электрохимической ячейки и полевой структуры, проверка адекватности 133
3.1.4. Ионоселективная мембрана 142
3.1.5. Ионоселективный метод контроля концентрации катионов в растворе на основе разработанной модели 146
3.2. Метод идентификации и количественной оценки углеродных наноструктурных объектов в продуктах плазмохимического синтеза 151
3.2.1. Туннельно-резонансные гетероструктуры, физические процессы 151
3.2.2. Энергетические характеристики гетероструктуры 155
3.2.3. Двухбарьерная резонансно-туннельная структура и свойства (модель) 162
3.2.4. Измерительная ячейка (конструкция и технология) 166
3.2.5. Метод идентификации и количественной оценки углеродных наноструктурных объектов в продуктах плазмохимического синтеза и его экспериментальная проверка 169
3.2.6. Микропроцессорная система идентификации и оценки концентрации НО в продуктах плазмохимического синтеза 175
4. Создание методов обнаружения и идентификации нанокомпонентов с использованием промежуточных сред 177
4.1. Метод идентификации и определения концентнации нанообъектов в сложных системах с использованием объектов сравнения и электронных аналогов объектов сравнения 177
4.1.1. Очистка продуктов пиролитического синтеза углеродных нанообъектов и их исследование 179
4.1.2. Исследование проводимости наносуспензий 182
4.1.3. Модельные предствления о структуре и свойствах наносуспензий 183
4.1.4. Резонансный метод обнаружения и идентификации углеродных нанообъектов 193
4.2. Метод обнаружения и идентификации нанообъектов (медь) по структурным изменениям жидкой среды (вода) 194
4.2.1. Физико-математическая модель метода обнаружения и идентификации спектроскопией по структурным изменениям среды 194
4.2.2. Метод обнаружения и идентификации наноструктурных объектов в жидкой среде лазерной спектроскопией 201
Выводы 204
5. Общая методология создания методов обнаружения и идентификации в наноструктурированных материалах и средах с учетом СПР-подхода 206
5.1. Этапы измерительных процессов в открытых системах 206
5.1.1. Синтез, активизация и стабилизация наноструктурных объектов 207
5.1.2. Подготовка объектов исследования 208
5.1.3. Формирование объектов сравнения, их электронных аналогов и баз данных 209
5.1.4. Создание системы обнаружения и идентификации нанокомпонентов в структурированных средах 210
Выводы 212
6. Экспериментально-исследовательский комплекс синтеза, исследований нанокомпонентов, создания объектов сравнения, их электронных аналогов иуниверсальная микропроцессорная система 213
6.1. Метод контролируемого синтеза образцовых нанообъектов в низкотемпературной плазме 214
6.2. Метод управляемого синтеза образцовых нанообъектов в плазменной струе с селективным полевым воздействием 225
6.3. Методика создания образцовых и рабочих объектов сравнения нанокомпонентов и их полевых (электронных) аналогов в гетероструктурах 243
6.4. Метод контроля качества образцовых, рабочих объектов сравнения и электронных аналогов на основе электронно-оптического муара 249
6.5. Универсальная микропроцессорная система обнаружения и идентификации нанокомпонентов в наномодифицированных средах с использованием ЭА объектов сравнения 257
Выводы 262
Заключение 264
Список условных сокращений и обозначений 268
Список литературы
