Национальный Исследовательский Технологический Университет «миСиС»
Кафедра ФНСиВТМ
Отчет по лабораторным работам за курс
«Физико-химия наноструктурных материалов»
Выполнила студентка: Кириллова Н. В.
Группы: Нм-09-2 (Ф7-09-8)
Проверил преподаватель: Колесников Е. А.
Москва 2012
Цель работы:
Получить наноразмерный порошок Co с помощью дегидратации кислородосодержащих систем в неизотермических условиях, восстановления в изотермических условиях и метода термогравиметрии;
измерить дисперсность полученного нанопорошка по адсорбционным данным, провести качественный анализ полученного гидроксида и порошка кобальта методом рентгеновской дифрактометрии.
Основываясь на полученных данных провести сравнительный анализ свойств и состава полученного наноразмерного порошка Со без добавления ПАВ и с добавлением ПАВ.
Теоретическое Введение:
Были проведены следующие работы:
образование кислородосодержащих наноструктурных материалов в ходе гомогенного зародышеобразования;
дегидратация кислородосодержащих наносистем в неизотермических условиях;
восстановление наноразмерных систем методом термогравиметрии;
восстановление наноразмерных систем в изотермических условиях;
измерение дисперсности морфологических элементов наносистем по адсорбционным данным;
исследование фазового состава наносистемы методами рентгеновской дифрактометрии.
Ниже приведены некоторые установки, для проведения соответствующих лабораторных работ.
Методы получении нано-(ультра-) дисперсных материалов чаще всего разделяют на механические, физические, химические и биологические.
В настоящее время все большее среди различных методов производств НМ приобретают химические методы получения различных классов химических соединений в нанодисперсном состоянии. Этот факт, связан с тем, что данный класс методов сочетает технологическую простоту, и экономичность с довольно высоким качеством получаемого продукта.
Одним из химических способов, позволяющих получать наноразмерные порошки высокой дисперсности и регулировать их гранулометрический состав, является метод химического осаждения, основанный на теории массовой кристаллизации из раствора.
Так как Нм обладают высокой поверхностной энергией применяют метод пространственной стабилизации с помощью слоя органического вещества или полимера. В этом методе осаждение наночастиц проводят в присутствии р-ра органического вещества.Чтобы частицы отталкивались расстояние между ними должно быть равно или больше чем удвоенная толщина полимерного слоя.
Рис 1.1 Схема установки для получения гидроксидов методом осаждения.
Второй этап – дегидратация гидроксильных соединений в оксиды. Исследования дегидротации проводят в изотермических и неизотермических условиях. в изотермических и неизотермических условиях. Неизотермические условия предпочтительней для изучения.
Рис 1.2 Термогравиметрический анализатор.
Металлические нанопорошки получили восстановлением в трехсекционной трубчатой печи с нихромовыми нагревателями в атмосфере водорода.
Рис 1.3 схема восстановления кислородосодержащих соединений
Измерение площади удельной поверхности были проведены на установке NOVA 1200E
Рис 1.4 NOVA 1200E
Для определения качественного состава образца используют методы рентгеновской дифрактометрии.