Методи одержання нанодисперсних порошкових матеріалів

Август 6, 2022

Главная
Физика
Методи одержання нанодисперсних порошкових матеріалів

Содержание

2. Основні хімічні методи отримання нанодисперсних порошків оксидів Прямі методи Перероблення водних розчинів солей Розпилювальне Сушіння Розпилювальний
3. Фізико-хімія процесів прямого перероблення водних розчинів солей
4. Структура гідроксокомплексів Zr(IV) в водних розчинах (аналіз літературних даних) Тетрамір Zr(IV) Оляція Оксоляція Процеси полімерізації Моделі
5. Разпилювальне сушіння Распылительная сушка - самый распространенный промышленный процесс сушки и формирования частиц. Он приспособлен для
6. Лабораторна установка розпилювального сушіння
7. Нанопорошки оксидов алюминия и циркония, полученные на нанораспылительной сушке
8. Схема плазмохімічної установки для отримання порошків оксидів термолізом водних розчинів солей Цирконію(IV): 1, 2 – вузли
9. Схема фізико-хімічних процесів перетворення водних розчинів Цирконію(IV) в низькотемпературній плазмі Модель взаємодії диспергованої рідини з потоком
10. ПЕМ знімки плазмохімічних порошків порошків стабілізованого діоксиду цирконію складу Схема поведінки краплі розчину солі цирконію(IV) в
11. Дисперсні характеристики порошків стабілізованого діоксиду цирконію, отриманих прямою переробкою розчинів в термічні плазмі
12. Кріохімічна технологія (Сублімаційна сушка)
13. Експериментальні дослідження прямої переробки водних розчинів солей цирконію в нерівноважній плазмі
14. Вірогідний механізм хімічних процесів утворення діоксиду цирконію в контактній нерівноважній плазмі - поглощение электрона, H2O (или
15. Література С.П.Губин, Химия кластеров, М.: Наука, 1987, 262 с. ЖВХО, т.32, н.1, 1987 - полностью посвящен
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Основні хімічні методи отримання нанодисперсних порошків оксидів
Прямі методи
Перероблення водних розчинів солей
Розпилювальне

Сушіння
Розпилювальний
Термоліз
Плазмохімічний синтез
Кріокристалізація
Висалювання

Методи, основані
на утворенні та переробці гідроксидів (карбонгатів, оксалатів)

Співосадження
Золь-гель процес
Гідроліз
термоліз
Гідротермальний
синтез

Слайд 3

Фізико-хімія процесів прямого перероблення водних розчинів солей

Слайд 4

Структура гідроксокомплексів Zr(IV) в водних розчинах (аналіз літературних даних)
Тетрамір Zr(IV)
Оляція
Оксоляція
Процеси полімерізації
Моделі полімерізації

тетрамірних комплексів: Клірфілда- а); Рейнтена -б); Блюменталя -в),г).

Двумірні поліядерні структури
а) комплекс К1-1
б) комплекс К1-2
в) комплекс К2-3

а)

б)

в)

Слайд 5

Разпилювальне сушіння
Распылительная сушка - самый распространенный промышленный процесс сушки и формирования

частиц. Он приспособлен для непрерывной переработки жидкого сырья в сухой продукт в форме порошка, гранулята или агломерата.
Сырьем могут служить растворы, эмульсии и перекачиваемые суспензии.
Распылительная сушка начинается с распыления (атомизации) жидкого сырья на капли.
В сушильной камере эти капли контактируют с горячим воздухом.
Испарение влаги из капель и формирование сухих частиц происходит при регулировании температуры и воздушного потока.

(1 – сосуд с исходным реагентом, 2 – насос, 3 – предварительное сопло, 4 – основное сопло, 5 – спрей, 6 – поток воздуха, 7 – камера, 8 – сборник, 9 – циклон, 10 – блокировка, 11 – ввод сжатого воздуха, 12 – нагреватель, 13 – вентилятор, 14 –ввод сжатого воздуха, 15 – отходящий газ, 16 – сушилка, 17 – ввод воды)

Слайд 6

Лабораторна установка розпилювального сушіння

Слайд 7

Нанопорошки оксидов алюминия и циркония, полученные на нанораспылительной сушке

Слайд 8

Схема плазмохімічної установки для отримання порошків оксидів термолізом водних розчинів солей

Цирконію(IV):

1, 2 – вузли блоку живлення; 3 – баластні опори; 4 – плазмотрони; 5 – форсунка; 6 – плазмохімічний реактор; 7 – контрольно-вимірювальна система; 8 – циклон; 9 – фільтр; 10 – конденсатор-холодильник; 11 – поглинальна колона;12 – вентилятор

Схеми взаємодії плазмового потоку з диспергованою рідиною в камері змішання реактора (а – г) і багатоструминевого плазмохімічного реактора для термолізу розчинів солей (д):

1 –форсунка; 2 – камера змішання; 3 – реактор

Переробка водних розчинів в термічній плазмі

Слайд 9

Схема фізико-хімічних процесів перетворення водних розчинів Цирконію(IV) в низькотемпературній плазмі
Модель взаємодії

диспергованої рідини з потоком плазмового теплоносія

Слайд 10

ПЕМ знімки плазмохімічних порошків порошків стабілізованого діоксиду цирконію складу
Схема поведінки краплі

розчину солі цирконію(IV) в потоці плазмового теплоносія

де ρк– щільність рідини;
δ – поверхневий натяг рідини; а – діаметр краплі; ; v – швидкість газу.

Критерій Вебера

Слайд 11

Дисперсні характеристики порошків стабілізованого діоксиду цирконію, отриманих прямою переробкою розчинів в

термічні плазмі

Слайд 12

Кріохімічна технологія (Сублімаційна сушка)

Слайд 13

Експериментальні дослідження прямої переробки водних розчинів солей цирконію в нерівноважній плазмі

Слайд 14

Вірогідний механізм хімічних процесів утворення діоксиду цирконію в контактній нерівноважній плазмі
-

поглощение электрона, H2O (или катионами H3O+ в кислых растворах)
H2O + е → H2O– (1)
H3O+ + е → H2O + Н· 2)
разрыв связи ОН (размещение электрона на σОН - орбитали молекулы H2O
способствует разрыву ОН– связи)
H2O– → ОН– + Н· (3)
- цепная реакция радикального типа
H2O + Н· → H2 + ОН· (4)
ОН· + H2O → H2O2 + Н· (5)
.
Рекомбинация радикалов приводит к образованию молекул O2, H2, H2O2. В этой
связи процесс полимеризации гидроксоаквакомплексов Zr(+4) также необходимо
рассматривать как цепную реакцию радикального типа:
- генерация радикалов Н·
H3O+ + е → H2O + Н· (6)
(в кислых средах концентрация H3O+ велика)
H2O + е → H2O– → ОН– + Н· (7)
(т.к в кислых средах ОН– сразу же исчезает, следовательно, можно записать
H2O + е → H2O– ; H2O– + H3O+ → 2H2O + Н·);
- образование радикалов гидроксокомплексов Zr(+4)
≡Zr– OH2 + Н· → ≡Zr– OH· + H2 (8)
≡Zr– OH· + Н· → ≡Zr– O· + H2 (9)
2(≡Zr)ОН + Н· → 2(≡Zr)О· (10)
- полимеризация поликондесационного типа
≡Zr–О· + ≡Zr–OH· → ≡Zr–О–Zr≡ + OH· (11)
≡Zr–О· + ≡Zr–O· → ≡Zr–О–О –Zr≡ → ≡Zr–О–Zr≡ + O· (12)

Слайд 15

Література
С.П.Губин, Химия кластеров, М.: Наука, 1987, 262 с.
ЖВХО, т.32, н.1, 1987

- полностью посвящен кластерам и кластерным материалам
ЖВХО, т.36, н.3, 1991: Р.Хофман «Молекулы, ждущие своих творцов» - с.261 и др. статьи.
ЖВХО, т.36, н.6, 1991, в частности: С.П.Губин, Н.К.Еременко, Кластерные серии: начальные этапы формирования твердой фазы..., с.718-726., статьи по дисперсным материалам...
И.Д.Морохов и др. Ультрадисперсные металлические среды, М.Атомиздат, 1977, 263 с.
М.А. Маргулис, Основы звукохимии, М.:Высшая школа, 1984, 272 с.
Yu.D.Tretyakov, N.N.Oleynikov, O.A.Shlyakhtin, Cryochemical Technology of advanced materials, Chapman & Hall, London, 1997, 319 p.

Методи одержання нанодисперсних порошкових матеріалів

Содержание

Основні хімічні методи отримання нанодисперсних порошків оксидівПрямі методиПерероблення водних розчинів солейРозпилювальне

Фізико-хімія процесів прямого перероблення водних розчинів солей

Структура гідроксокомплексів Zr(IV) в водних розчинах (аналіз літературних даних)Тетрамір Zr(IV)ОляціяОксоляціяПроцеси полімерізаціїМоделі полімерізації

Разпилювальне сушінняРаспылительная сушка - самый распространенный промышленный процесс сушки и формирования