Наночастицы вокруг нас: образование наночастиц металлов в природе

Самое большое количество наночастиц металлов находится в горных породах и магмах. Некоторые горные породы исследовались на наличие наноразмерных форм серебра. Например, в Мексике, в районе добычи серебра был проведен анализ руды. Он показал, что наносеребро встречается на внешних поверхностях минерала тодорокита. [2]

Тодорокит – это редкий комплексный гидроксидный минерал марганца, который встречается в массивных или туберозных формах.

Было обнаружено, что наночастицы серебра находятся в речной воде и иловых отложениях. Образование наночастиц в водной среде происходит с помощью природных восстановителей – гуминовых кислот, которые часто встречаются в почве. Эти кислоты образуются при разложении растений и органических субстанций, и являются смесью веществ, проявляющих восстановительные свойства.[3,4]

Наночастицы различных металлов встречаются не только в горных породах, но и в атмосфере и гидросфере. Российский академик А.О. Богатиков в своей энциклопедии описывает образование наноразмерных форм в окружающей среде.

"Самыми крупными поставщиками наночастиц на большие высоты в атмосфере служат вулканы (вулканическая пыль). Концентрация наночастиц в воздухе различна, и даже в одном конкретном месте она сильно изменяется во времени.

Вспышки формирования наночастиц совпадают со временем высокой солнечной активности. Наиболее поразительной является сохранность металлов (алюминия, серебра, хрома, цинка, титана и др.) в самородном виде в морской воде." [11]

Окисление и растворение
серебра с поверхности

Диффузия иона серебра по поверхности
в адсорбированном слое воды

Образование наночастиц путем фоторедукции

Ученые Джон М. Миллер и Джеймс И. Хатчисон провели исследование, в котором описывали образование наночастиц металлов из макрообъектов, таких как: проволока, ювелирные изделия и столовые приборы, которые находятся в контакте с различными поверхностями. В условиях окружающей среды при влажности более 50% новые наночастицы серебра и меди образуются в непосредственной близости от изделий из них. Предполагается, что образование наночастиц серебра происходит в три стадии:

Эти результаты подразумевают, что производство новых наночастиц является неотъемлемым свойством материала. Тот факт, что наночастицы серебра и меди генерируются спонтанно из искусственных объектов, подразумевает, что люди уже давно находятся в прямом контакте с этими наноматериалами и что объекты макромасштаба представляют собой потенциальный источник случайных наночастиц в окружающей среде. [7]

Показан эксперимент, в котором металл подвергался периодическому воздействию света. Через 3 недели были сгенерированы наночастицы.