ПРАЦІ НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКА

Хімічні науки

Архів / Том LXXVIII 2025

Лілія БАЗИЛЯК1, 2, Павло ЛЮТИЙ3, Ярослав ПІЛЮК1, Ігор ГАЛАТИН1, Андрій КИЦЯ1, 2

1Відділення фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка Національної академії наук України,
вул. Наукова, 3а, 79060 Львів, Україна
e-mail: bazylyak.liliya@gmail.com

2Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка Національної академії наук України
вул. Наукова, 5, 79060 Львів, Україна

3Національний університет «Львівська політехніка»
вул. Ст. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна

DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2025.78.135

ВПЛИВ УМОВ СИНТЕЗУ НА СТРУКТУРУ ТА ВЛАСТИВОСТІ НАНОЧАСТИНОК НІКЕЛЮ

Досліджено вплив швидкості перемішування, накладання зовнішніх магнітного та ультразвукового полів на структуру та властивості наночастинок нікелю (Ni-NPs), синтезованих за умов гетерогенної нуклеації. З використанням методів електронної мікроскопії та порош¬кової дифракції Х-променів підтверджено, що середній діаметр Ni-NPs і розмір кристалітів нікелю практично не залежить від умов синтезу. За рівнянням Вільямсона-Гола проведено аналіз дифрактограм Ni-NPs і продемонстровано, що значення механічних напружень, зумовлених дефектами упаковки кристалів, зростають зі збільшенням швидкості перемішування та за умов проведення реакції в ультразвуковому полі. Досліджено електропровідність нанопорошків нікелю і виявлено, що значення питомої електропровідності в логарифмічних координатах лінійно залежать від відносних значень механічних напружень Ni-NPs.

Ключові слова: наночастинки нікелю, магнітне поле, ультразвук, рівняння Вільямса-Гола.

Література:

    1. Ghodke N. P., Rayaprol S., Bhoraskar S. V., Mathe V. L. Catalytic hydrolysis of sodium borohydride solution for hydrogen production using thermal plasma synthesized nickel nano-particles. Int. J. Hydrogen Energy. 2020. Vol. 45(33). P. 16591–16605. (https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.04.143).
    2. Chairam S., Jarujamrus P., Amatatongchai M. Enhanced catalytic activity in hydrogen production from hydrolysis of sodium borohydride using starch hydrogel-CoNi bimetallic alloys. J. Iran. Chem. Soc. 2021. Vol. 18(3). P. 689–699. (https://doi.org/10.1007/s13738-020-02056-0).
    3. Kytsya A., Berezovets V., Verbovytskyy Y., Bazylyak L., Kordan V., Zavaliy I., Yartys V. Bimetallic Ni-Co nanoparticles as an efficient catalyst of hydrogen generation via hydrolysis of NaBH4. J. Alloys Compd. 2022. Vol. 908. Article ID 164484. (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164484).
    4. Yang P., Yang L., Gao Q., Luo Q., Zhao X., Mai X., Guo Z. Anchoring carbon nanotubes and post-hydroxylation treatment enhanced Ni nanofiber catalysts towards efficient hydrous hydrazine decomposition for effective hydrogen generation. Chem. Commun. 2019. Vol. 55(61). P. 9011–9014. (https://doi.org/10.1039/C9CC04559G).
    5. Qiu Y. P., Shi Q., Zhou L. L., Chen M. H., Chen C., Tang P. P., Wang P. NiPt nanoparticles anchored onto hierarchical nanoporous N–doped carbon as an efficient catalyst for hydrogen generation from hydrazine monohydrate. ACS Appl. Mater. Interf. 2020. Vol. 12. P. 18617–18624. (https://doi.org/10.1021/acsami.0c03096).
    6. Bazylyak L., Pilyuk Ya., Halatyn I., Kytsya A., Zavaliy I. Catalytic activity of nickel nanoparticles in the process of hydrogen genetayion by the decomposition of hydrazine. Proc. Shevchenko Sci. Soc. Chem. Sci. 2024. Vol. 75. P. 136–143. (in Ukrainian). (https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2024.75.136).
    7. Ghosh S. K., Mandal M., Kundu S., Nath S., Pal T. Bimetallic Pt–Ni nanoparticles can catalyze reduction of aromatic nitro compounds by sodium borohydride in aqueous solution. Appl. Cat. A. 2004. Vol. 268. P 61–66. (https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.03.017).
    8. Bazylyak L., Lyutyy P., Vynar V., Shepida M., Kuntyi O., Kytsya A. Synthesis of Ni(Co)/Pd Ternary Nanostructures and Their Catalytic Activity in p–Nitrophenol Reduction Processes. Ind. J. Chem. Res. 2024. Vol. 12(1). P. 9–15. (https://doi.org/10.30598/ijcr.2024.12-baz).
    9. Mamunya Ye. P., Davydenko V. V., Pissis P., Lebedev E. V. Electrical and thermal con¬ductivity of polymers filled with metal powders. Eur. Polym. J. 2002. Vol. 38. P. 1887–1897. (https://doi.org/10.1016/S0014-3057(02)00064-2).
    10. Dravid S. V., Bhosale S. D., Datar S., Goyal R. K. Nickel nanoparticle-filled high-per¬formance polymeric nanocomposites for EMI shielding applications. J. Electron. Mater. 2020. Vol. 49. P. 1630–1637. (https://doi.org/10.1007/s11664-019-07535-6).
    11. Wanasinghe D., Aslani F. A review on recent advancement of electromagnetic interference shielding novel metallic materials and processes. Compos. B Eng. 2019. Vol. 176. P. 107207. (https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107207).
    12. Bhattacharjee Y., Bose S. Core-shell nanomaterials for microwave absorption and electro-magnetic interference shielding: a review. ACS Applied Nano Mater. 2021. Vol. 4. P. 949–972. (https://doi.org/10.1021/acsanm.1c00278).
    13. Wu S. H., Chen D. H. Synthesis and characterization of nickel nanoparticles by hydrazine reduction in ethylene glycol. J. Colloid. Interface Sci. 2003. Vol. 259. P. 282–286. (https://doi.org/10.1016/S0021-9797(02)00135-2).
    14. Kytsya A., Pobigun-Halaiska O., Bazylyak L., Zasadnyy T., Verbovytskyy Y., Lutyy P. Synthesis of nickel nanopowders in water/ethylene glycol solutions. The influence of precursor concentration and temperature on the particles’ size. Visnyk Lviv Univ., Ser. Chem. 2019. Vol. 60(2). P. 421–427. (in Ukrainian). (https://doi.org/10.30970/vch.6002.421).
    15. Kytsya A., Pobigun-Halaiska O., Bazylyak L., Berezovets V., Verbovytskyy Y. Synthesis of nickel nanopowders in water/ethylene glycol solutions. The influence of the solution composition on the particles’ size. Visnyk Lviv Univ., Ser. Chem. 2018. Vol. 59(2). P. 460–466. (in Ukrainian). (https://doi.org/10.30970/vch.5902.460).
    16. Akselrud L., Grin Y. WinCSD: software package for crystallographic calculations (Version 4). J. Appl. Cryst. 2014. Vol. 47. P. 803–805. (https://doi.org/10.1107/S1600576714001058).
    17. Rudyk B. P., Nechyporuk B. D., Novoseletskyy N. Yu., Syaskyy V. A., Tataryn B. A. Determination of ZnO nanoparticles by Williamson-Hall method. J. Phys. Studies. 2015. Vol. 19(1/2). P. 1602(4 p.). (in Ukrainian).

Як цитувати:

БАЗИЛЯК Л., ЛЮТИЙ П., ПІЛЮК Я., ГАЛАТИН І., КИЦЯ А. ВПЛИВ УМОВ СИНТЕЗУ НА СТРУКТУРУ ТА ВЛАСТИВОСТІ НАНОЧАСТИНОК НІКЕЛЮ. Праці НТШ. Хім. наук. 2025. Т. 78. С. 135-142.

Завантажити файл