Corresponding Member of the RAS, Institute of Physicochemical Foundations of the Functioning of Neural Network and Artificial Intellegence, Department of Chemistry
Член-корреспондент РАН, Институт физико-химических основ функционирования сети нейронов и искусственного интеллекта, химический факультет
Department of Chemistry
химический факультет
The work is devoted to the study of the kinetics of colloidal gold formation. On the basis of experimental data, a kinetic model including the stages of Au3+ and Au1+ reduction with the formation of metallic gold nanoparticles was developed. A kinetic feature of the process is the presence of a long induction period (several hours), while an increase in the induction period is observed with increasing concentration of the initial reagent (Au3+). Kinetic modeling shows that the induction period is determined by the process of reverse oxidation of Au0 with intermediate formation of one-electron oxidized gold. The principal result is the demonstration of the fact of acceleration of the process gold nanoparticles formation (reduction of the induction period) when the final product (Au0) is introduced into the system, which is an unambiguous sign of the autocatalytic process. Estimates of rate constants of all elementary stages of the reaction have been made, the slowest process being the first stage of Au3+ reduction.
Работа посвящена исследованию кинетики образования коллоидного золота. На основе экспериментальных данных разработана кинетическая модель, включающая стадии восстановления Au3+ и Au1+ с образованием наночастиц металлического золота. Кинетической особенностью процесса является наличие длительного периода индукции (несколько часов), при этом наблюдается увеличение периода индукции при увеличении концентрации исходного реагента (Au3+). Кинетическое моделирование показывает, что период индукции определяется процессом обратного окисления Au0 с промежуточным образованием одноэлектронного окисленного золота. Принципиальным результатом является демонстрация факта ускорения процесса образования наночастиц золота (уменьшение периода индукции) при введении в систему конечного продукта (Au0), что является однозначным признаком автокаталитического процесса. Сделаны оценки констант скоростей всех элементарных стадий реакции и установлено, что самым медленным процессом является первая стадия восстановления Au3+.