Evolución de un conjunto de nanopartículas en una solución coloidal: Estudio teórico

La evolución de una partícula a nanoescala en solución coloidal ha sido estudiada teóricamente. El modelo desarrollado se basa en la dependencia del tamaño de las energías de activación de los procesos de crecimiento y disolución y tiene en cuenta la dinámica de transporte de masa. Usando este modelo, se han realizado simulaciones de Monte Carlo de la evolución de un conjunto de nanopartículas en crecimiento durante el maduración de Ostwald, y se encontraron condiciones que llevan a una "concentración" o "desenfoque" de la distribución del tamaño de las partículas. La distribución de tamaño de partículas estacionaria inherente al proceso de maduración de Ostwald en conjuntos de nanopartículas de menos de 5 nm de radio es más estrecha y más simétrica que la prevista por la teoría de Lifshitz−Slyozov−Wagner válida para conjuntos de partículas coloidales más grandes (>20 nm de radio). El crecimiento de nanopartículas en el régimen controlado por difusión resulta en mejores distribuciones de tamaño final en comparación con las que crecen en el régimen controlado por reacción. Se estudia la dependencia de la distribución del tamaño de las partículas en una serie de características externas e internas del conjunto y se discuten posibles formas de controlar la distribución del tamaño de partículas.