ФОТОХИМИЯ НАНОКРИСТАЛЛОВ AGHAL В ОБРАТНЫХ МИЦЕЛЛАХ 

Бричкин С.Б., Спирин М.Г., Разумов В.Ф.

Институт проблем химической физики РАН

Уникальная способность кристаллов галогенидов серебра - образовывать под действием света серебряные кластеры (КС), которые при последующей химической обработке катализируют селективное восстановление экспонированных кристаллов, широко используется в современных фотоматериалах. Эффективность образования КС зависит от многочисленных процессов, принимающих участие в его формировании, однако, конечный результат фотолиза будет зависеть от конкуренции двух наиболее медленных ионных процессов: захвата межузельного иона серебра (МИС) или фотодырки на центр концентрирования, где находится фотоэлектрон. Учитывая, что концентрация [1] и подвижность [2,3] носителей зарядов зависят от размера кристаллов, в данной работе была поставлена цель – исследовать размерную зависимость светочувствительности  нанокристаллов (НК) AgBr и AgCl, синтезированных в водных пулах обратных мицелл АОТ и SDS.

Установлено, что в диапазоне размеров 2 – 13 нм, с уменьшением размера НК вероятность их фотоинициированного восстановления плавно падает, а для AgBr, при достижении порогового размера около 2,4 нм, полностью исчезает. Наблюдаемый эффект объясняется особенностями образования и поведения фотоэлектронов, фотодырок и МИС в НК, где в условиях дефицита МИС фотодырки, обладающие более высокой подвижностью, успешно конкурируют с МИС за захват на растущий КС и окисляют его. В особо малых НК фотодырка может постоянно “чувствовать” поле своего фотоэлектрона, из-за чего резко возрастет вероятность их рекомбинации. В таком случае наступает момент, когда захват дырки становится равно или более вероятным событием, чем захват МИС, и формирование КС затормозится или вовсе становится невозможным, то есть, начиная с некоторого размера, НК теряют светочувствительность. Полученный результат ярко демонстрирует проявление фотохимического размерного эффекта в НК AgBr. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 00-03-32042 и 01-03-06002).

1. W.von der Osten, H.Stolz // Phys.Solids, 1990, V.51, P.7654.

2. В.П.Поддымов, И.А.Дибров, В.Ф.Балакирев, Термодинамика и кинетика фотографического процесса, Свердловск,”Уральский рабочий”,1989,112 с.

3. A.P.Marchetty, K.P.Johansson, G.L.McLendon // Phys. Rev. B., 1993, V.47, P.4268