Додаток Г2.
Варіант 6
Назва "Застосування гетерометалічного комплексу [Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О (en - етилендіамін) як прекурсора для одержання електрокаталізатора відновлення кисню.
Галузь техніки, до якої належить винахід, та галузь його застосування
Корисна модель відноситься до області хімічних джерел струму (ХДС) і може бути використаний при одержанні електрокаталізаторів відновлення кисню, які застосовують у повітряних електродах ХДС.
Рівень техніки
Відомо застосування гетерометалічних комплексів складу [Со(НТеа)Н2Теа]2·М(СН3СОО)2 (Н3Теа=триетаноламін ), М=Mn, Ni, Cu, Zn) [Журнал прикладной химии - 2001. Т. 74, № 7. - С. 1116-1119] як прекурсорів для одержання електрокаталізаторів відновлення кисню в ХДС.
Недоліком аналога є невисока активність одержаних електрокаталізаторів у реакції відновлення кисню (при потенціалі 0,1 В величина струму не перевищує 0,50 мА/см2).
Найбільш близькими за складом та призначенням до запропонованого є гетерометалічний комплекс [Co(En)(Detm)OH]2Ni(NO3)2 (En - етилендіамін, Detm - діетаноламін) [Український хімічний журнал - 2003. Т. 69, №3. – С.7780].
Недоліком найближчого аналога також є невисока каталітична активність у реакції електровідновлення кисню (при потенціалі 0,1 В величина струму не перевищує 0,79 мА/см2).
Задача, на вирішення якої спрямовано винахід
В основу корисної моделі поставлено задачу пошуку нових гетерометалічних комплексів, придатних для одержання електрокаталізаторів відновлення кисню, з більш високою каталітичною активністю.
Суть винаходу
Поставлена задача вирішена застосуванням, як прекурсора для одержання електрокаталізатору гетерометалічного комплексу складу [Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О (en - етилендиамін). Саме такий склад сполуки виражає сукупність суттєвих ознак, необхідних і достатніх для досягнення
102
технічного результату – підвищення каталітичної активності електрокаталізатора.
Зазначена сполука відома [Патент України №81064, МПК7 C01G1/00. Спосіб прямого синтезу гетерометалічних комплексів мангану. - 2007. Бюл. №19]. Відомо її застосування для одержання фоточутливих полімерних композитів [Журнал прикладной спектроскопии. - 2007. Т.74. №4. С.481-484]. її спосіб одержання також відомий і полягає у взаємодії порошку металічної міді з перманганатом калію, оксалатом амонію та гідрохлоридом етилендіаміну в метанолі.
Для одержання електрокаталізатору гетерометалічний комплекс [Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О механохімічно в середовищі диметилформаміду наносили на високопористе вугілля (СИТ-1 з дисперсністю не більше, ніж 50мкм і питомою поверхнею 850м2/г) і висушували при кімнатній температурі. Наважку вугілля 0,2г з нанесеним гетерометалічним комплексом поміщали в трубчату кварцову піч і витримували при температурі 600°С в атмосфері аргону протягом 1год. Одержаний таким чином каталізатор використовували в реакції електрохімічного відновлення кисню.
Електрохімічні характеристики, одержаного каталізатору в реакції відновлення кисню досліджували в електрохімічній комірці з 1 М розчином КОН і розділеними катодним та анодним просторами методом "плаваючого" газодифузійного електроду при температурі 20°С в атмосфері кисню. На поверхню електроду наносили тонкий шар (моношар частинок діаметром не більше 20мкм) дрібнодисперсного досліджуваного матеріалу в кількості не більше, ніж 1мг/см2, який пресували під тиском 50-60кгс/см2. Електродом порівняння служив хлорсрібний електрод. Поляризаційні криві знімали при постійному потенціалі, який задавали потенціостатом з кроком 10мВ. Значення струму реєстрували міліамперметром. Активність електрокаталізатора характеризували за значенням струму відновлення при потенціалі 0,10В.
Результати дослідження каталітичної активності одержаного електрокаталізатора в порівнянні з прототипом наведені в таблиці і свідчать
103
про підвищення каталітичної активності при використанні як прекурсора гетерометалічного комплекса [[Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О.
Таблиця Каталітична активність електрокаталізаторів у реакції відновлення кисню,
одержаних за прототипом та із гетерометалічного комплекса
[Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О
Прекурсор Струм відновлення кисню при
потенціалі 0,10 В, j, мА/см2
[Co(En)(Detm)OH]2Ni(NO3)2 |
0,79 |
(найближчий аналог) |
|
|
|
[Сu(еn)2][Мn2(С2О4)3]·6Н2О |
1,98 |
104
Додаток Г2.
Варіант 7* Назва "СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ГРУБОГО ВІДОКРЕМЛЕННЯ
ТВЕРДИХ ЧАСТИНОК ІЗ ГАЗІВ, ОБТЯЖЕНИХ ТВЕРДИМИ ЧАСТИНКАМИ"
Галузь техніки, до якої належить винахід, та галузь його застосування
Винахід стосується способу і пристрою для грубого відокремлення твердих частинок із газів, обтяжених твердими частинками. Винахід стосується також способу обробки подрібнених корисних матеріалів із застосуванням технологічного газу в реакторі, зокрема у зоні флюїдизації при підвищеній температурі.
Рівень техніки
Із публікації EP 1 397 521 відомо, що винесені з реактора для обробки подрібненого матеріалу технологічні гази, обтяжені твердими частинками, подають у сепараторний пристрій, наприклад циклон. Внаслідок процесу в зоні флюїдизації, наприклад у псевдозрідженому шарі, відбувається винесення твердих частинок разом із технологічним газом. У циклоні здійснюють відокремлення цих твердих частинок від технологічного газу, причому тверді частинки знову повертають до реактора. Недоліком цього способу є те, що при поверненні до реактора великі тверді частинки можуть спричинити засмічення завантажувальних пристроїв.
Задача, на вирішення якої спрямовано винахід
Задачею винаходу є розроблення способу і пристрою для надійного відокремлення твердих частинок із обтяженого твердими частинками газу та усунення недоліків, наведених в описі рівня техніки.
Задача винаходу вирішена у відповідному винаходові пристрої для грубого відокремлення згідно з відмітною частиною пункту 1 формули винаходу та у способі грубого відокремлення згідно з відмітною частиною пункту 9 формули винаходу.
*) Цей варіант розглядається, як приклад структури формування опису та формули( іншої ніж пропонується під час практичного заняття 4).
105