аспирант кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
postgraduate student of the Department of functional nanosystems and high-temperature materials
119991, Moscow, Leninskii pr., 4
канд. техн. наук, исследователь
143315, г. Ханой
PhD. Sci. (Eng.), researcher
143315, Hanoi
Проведено исследование влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на дисперсность нанопорошков (НП) железа, кобальта и никеля, полученных химико-металлургическим методом – водородным восстановлением их гидроксидных соединений FeOOH, Co(OH)2 и Ni(OH)2 при температурах 400, 285 и 280 °С соответственно. Эти гидроксиды заранее были синтезированы химическим осаждением из соответствующих растворов нитрата раствором щелочи NaOH (10 мас.%) с использованием додецилсульфата натрия (ДСН) (0,1 %) и динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) (0,3 %). Для изучения указанных НП применяли методы рентгеновской дифрактометрии, сканирующей электронной микроскопии, измерения удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции азота. Согласно рентгенофазовому анализу все полученные образцы НП Fe, Co и Ni содержат чистые металлические фазы. Результаты электронного микроскопического анализа и измерения удельной поверхности порошковых образцов свидетельствуют, что добавление различных ПАВ в исходную среду синтеза гидроксидных соединений оказывает значительное влияние на дисперсность полученных НП. Выявлено, что добавка 0,1 % ДСН приводит к уменьшению среднего размера полученных частиц, а присутствие 0,3 % ЭДТА способствует образованию более крупных частиц металлов. Показано, что использование 0,3 % ЭДТА при осаждении исходных гидроксидных прекурсоров позволяет получить металлические НП с наиболее узкими распределениями кристаллитов по размерам.
This paper studies the effect of surfactants on the particle size of metal nanopowders (NPs): iron, cobalt and nickel synthesized using chemical-metallurgy method – hydrogen reduction of hydroxide compounds FeOOH, Co(OH)2 and Ni(OH)2 at 400, 285, and 280 °С, respectively. These hydroxides were pre-synthesized via chemical deposition from the corresponding nitrate solutions with NaOH alkali solution (10 wt.%) using sodium dodecyl sulfate (SDS) (0.1 %) and ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (EDTA) (0.3 %). The obtained NPs were studied using such methods as X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and measurements of the specific surface area by low-temperature nitrogen adsorption. According to XRD shows that all the obtained samples of NPs Fe, Co and Ni contain pure metallic phases. The results of electron microscopic analysis and measurement of the specific surface area of powder samples show that the addition of various surfactants to the initial synthesis medium of hydroxide compounds has a significant effect on the size and morphology of the obtained NPs. It was found that the addition of 0.1 % SDS leads to a decrease in the average size of the obtained particles, and the presence of 0.3 % EDTA contributes to the formation of larger metal particles. It was shown that the use of 0.3 % EDTA in deposition of initial hydroxide precursors makes it possible to obtain metal NPs with the narrowest crystallite size distributions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.