Preview

Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

Расширенный поиск

Влияние поверхностно-активных веществ на дисперсность нанопорошков железа, кобальта и никеля

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-22-28

Полный текст:

Аннотация

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.

Об авторах

Т. Х. Нгуен
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

аспирант кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов

119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4



В. М. Нгуен
Технологический институт
Вьетнам

канд. техн. наук, исследователь

143315, г. Ханой



Список литературы

1. Springer handbook of nanotechnology. Ed. Bhushan Bharat. 4th ed. Berlin: Verlag Heidelberg, 2017.

2. Ярославцев А.Б., Иванов В.К., Федоров П.П., Баранчиков А.Е., Лермонтов С.А., Малкова А.Н., Малыгин А.А., Ямпольский Ю.П., Белов Н.А., Алентьев А.Ю., Леонидов И.А., Добровольский Ю.А., Скундин A.M., Козюхин С.А., Шерченков А.А., Гринберг В.А., Кондратов С.В., Юрков Г.Ю., Фионов А.С., Хаджиев С.Н., Максимов А.Л., Кадиев Х.М., Штанский Д.В., Левашов Е.А., Сухорукова И.В., Гусаров В.В., Альмяшева О.В., Марикуца А.В., Румянцева М.Н., Гаськов A.M. Отв. ред. А.Б. Ярославцев. Наноматериалы. Свойства и перспективные приложения. М.: Научный мир, 2014.

3. Samal S.S., Manohara S.R. Nanoscience and nanotechnology in India: A broad perspective. Mater. Today Proc. 2019. Vol. 10. P. 151—158.

4. Olawoyin R. Nanotechnology: The future of fire safety. Safety Sci. 2018. Vol. 110. P. 214—221.

5. Justin D., Geraldine R. Does nanotechnology research generate an innovation premium over other types of research? Evidence from Ireland. Technol. Soc. 2019. Vol. 59. P. 101183—101190.

6. Vibhu K.V., Sakthivel R.R.M., Surabhi S., Moon A. Nanotechnology in spine surgery: A current update and critical review of the literature. World Neurosurgery. 2019. Vol. 123. P. 142—155.

7. Chao’en Li, Lisa Wong, Liangguang Tang, Nicola Scarlett, Ken Chiang, Jim Patel, Nicholas Burke, Valérie Sage. Kinetic modelling of temperature-programmed reduction of cobalt oxide by hydrogen. Appl. Catal., A. 2017. Vol. 537. P. 1—11.

8. Левина В.В. Получение одно- и двухкомпонентных наноматериалов на основе железа, никеля, меди, кобальта методом химического диспергирования. Дис. … докт. техн. наук. М.: МИСиС, 2005.

9. Zhu W., Dong X., Huang H., Qi M. Iron nanoparticlesbased magnetorheological fluids: A balance between MR effect and sedimentation stability. J. Magn. Magn. Mater. 2019. Vol. 491. P. 165556—165561.

10. Jyoti Chaudhary, Giriraj Tailor, Yadav B.L., Oshon Michael. Synthesis and biological function of nickel and copper nanoparticles. Heliyon. 2019. Vol. 5. Iss. 6. P. 1878—1882.

11. Рыжонков Д.И., Левина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы: Учеб. пос. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

12. Forsman J. Production of Co, Ni, and Cu nanoparticles by hydrogen reduction: Thesis for the degree of Dr. Sci. (Tech.). Espoo (Finland): Aalto University School of Science and Technology, 2013.

13. Noémie Ballot, Frédéric Schoenstein, Silvana Mercone, T. Chauveau, Ovidiu Brinza, Noureddine Jouini. Reduction under hydrogen of ferrite MFe 2 O 4 (M: Fe, Co, Ni) nanoparticles obtained by hydrolysis in polyol medium: A novel route to elaborate CoFe2 , Fe and Ni3 Fe nanoparticles. J. Alloys Compd. 2012. Vol. 536. P. 381—385.

14. Конюхов Ю.В., Рыжонков Д.И., Левина В.В., Дзидзигури Э.Л. Получение нанопорошков железа из железорудного сырья. Изв. вузов. Чер. металлургия. 2005. No. 3. С. 11—15.

15. Dahman Y. Nanotechnology and functional materials for engineers. Elsevier Health Sciences Division, 2017.

16. Banik S., Mahajan A. Size control synthesis of pure Ni nanoparticles and anodic-oxidation of Butan-1-ol in alkali. Mater. Chem. Phys. 2019. Vol. 235. P. 121747—121756.

17. Jun Liang, Jing Wang, Saijie Li, Lu Xu, Rui Wang, Ruipeng Chen, Yunfeng Sun. The size-controllable preparation of chitosan/silver nanoparticle composite microsphere and its antimicrobial performance. Carbohyd. Polym. 2019. Vol. 220. P. 22—29.

18. Andrew Pendergast, Matthew Glasscott, Christophe Renault, Jeffrey E. Dick. One-step electrodeposition of ligand-free Pd—Pt alloy nanoparticles from water droplets: Controlling size, coverage, and elemental stoichiometry. Electrochem. Commun. 2019. Vol. 98. P. 1—5.

19. Delbecq F., Delfosse P. Study of a gelated Deep Eutectic solvent metal salt solution as template for the production of size-controlled small noble metal nanoparticles. Colloids Surf., A. 2019. Vol. 567. P. 55—62.

20. Linlin Xu, Danye Liu, Dong Chen, Hui Liu, Jun Yang. Size and shape controlled synthesis of rhodium nanoparticles. Heliyon. 2019. Vol. 5. Iss. 1. P. 1165—1208.

21. Конюхов Ю.В. Разработка научно-технологических основ получения нанопорошков из техногенного сырья и модифицирования материалов с применением энергомеханической обработки: Дис. … докт. техн. наук. М.: МИСиС, 2018.

22. Нгуен В.М. Разработка эффективных способов получения нанопорошков триады железа водороднымвосстановлением из оксидных соединений в вихревом поле и тонких слоях: Дис. … канд. техн. наук. М.: МИСиС, 2018.

23. Дзидзигури Э.Л., Сидорова Е.Н. Ультрадисперсные среды. Метод рентгеновской дифрактометрии для исследования материалов: Учеб. пос. М.: МИСиС, 2007.

24. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учеб. для вузов. М.: Химия, 1989.

25. Абрамзон A.A., Боброва Л.Е., Зайченко Л.П., Измайлова В.Н., Новоженец А.А., Рохленко А.А., Туловская З.Д., Шиц Л.А., Ямполская Г.П. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник. Л.: Химия, 1984.

26. Антонов А.Н. Влияние поверхностно-активных веществ на синтез наночастиц гидроксида железа: Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2013.


Для цитирования:


Нгуен Т.Х., Нгуен В.М. Влияние поверхностно-активных веществ на дисперсность нанопорошков железа, кобальта и никеля. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020;(1):22-28. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-22-28

For citation:


Nguyen T.H., Nguyen V.M. The effect of surfactants on the particle size of iron, cobalt and nickel nanopowders. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2020;(1):22-28. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-22-28

Просмотров: 326


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)