Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 12, стр. 147-152
Получение наночастиц магния методом индукционной потоковой левитации
А. Н. Марков a, *, А. А. Капинос a, С. С. Суворов a, А. В. Барышева a, Г. М. Клейман a, В. М. Воротынцев b, А. А. Атласкин c, П. П. Грачев b, И. В. Воротынцев c, А. В. Воротынцев a
a Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
603022 Нижний Новгород, Россия
b Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
603950 Нижний Новгород, Россия
c Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
125047 Москва, Россия
* E-mail: markov.art.nik@gmail.com
Поступила в редакцию 12.01.2023
После доработки 25.03.2023
Принята к публикации 25.03.2023
- EDN: PIRZPK
- DOI: 10.31857/S1028096023100138
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Из-за развития химической промышленности возрастает потребность в получении высокочистых монодисперсных наночастиц. Поэтому необходимо правильно подобрать метод получения. В работе продемонстрирован уникальный метод – индукционная потоковая левитация, который на одной установке позволяет получать большой перечень металлических наночастиц. В настоящей работе при помощи данного метода получены наночастицы магния. Морфология изучена с помощью растровой электронной микроскопии, где полученные наночастицы представляли собой скопления из первичных частиц. Энергодисперсионный анализ показал, что поверхность наночастиц магния после взаимодействия с атмосферным воздухом полностью покрывается небольшим слоем оксида. Анализ фазового состава показал, что порошок состоит из магния без следов оксида. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой показала чистоту полученных частиц 99.99%. Характеристики пористой структуры определяли посредством низкотемпературной порометрии. Размер полученных частиц не превышал 40 нм, а средний размер составлял 23 нм. Используемый метод получения наночастиц продемонстрировал высокую производительность (до 50 г/ч) и непрерывность процесса их получения, возможность регулирования размера наночастиц в широком диапазоне, бесконтактный нагрев, что обусловливает высокую чистоту получаемого продукта, подтвержденную масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Panova T.V., Kovivchak V.S. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. № 1. P. 157. https://www.doi.org/10.1134/S102745102202032X
Zhang X., Yang R., Yang J., Zhao W., Zheng J., Tian W., Li X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. Iss. 8. P. 4967. https://www.doi.org/10.1016/J.IJHYDENE.2010.12.052
Wagemans R.W.P., van Lenthe J.H., de Jongh P.E., van Dillen A.J., de Jong K.P. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 47. P. 16675. https://www.doi.org/10.1021/JA054569H
Liu Y., Zhu J., Liu Z., Zhu Y., Zhang J., Li L. // Front. Chem. 2020. V. 7. P. 949. https://www.doi.org/10.3389/FCHEM.2019.00949
KA W., RP V.D. // Rev. Phys. Chem. 2007. V. 58. P. 267. https://www.doi.org/10.1146/ANNUREV.PHYSCHEM. 58.032806.104607
Biggins J.S., Yazdi S., Ringe E. // Nano Lett. 2018. V. 18 № 6. P. 3752. https://www.doi.org/10.1021/ACS.NANOLETT.8B00955
Hyeon-Ho Jeong G., Mark A., Peer Fischer // Chem. Commun. 2016. V. 52. № 82. P. 12179. https://www.doi.org/10.1039/C6CC06800F
Ringe E. // J. Phys. Chem. C. Nanomater. Interfaces. 2020. V. 124. № 29. P. 15665. https://www.doi.org/10.1021/ACS.JPCC.0C03871
Peng H., Zhu L., Zhang Z. // PP Composites. 2012. V. 11. № 3. P. 231. https://www.doi.org/10.1163/1568554041526558
Aksenova V.V., Kanunnikova O.M., Burnyshev I.N., Pushkarev B.E., Ladyanov V.I. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2022. V. 16 № 1. P. 68. https://www.doi.org/10.1134/S1027451022010025
Mostafa A.M., Okil M., ElFaham M.M., Mostafa A.M., Mostafa A.M. // JOSA B. 2020. V. 37. № 9. P. 2620. https://www.doi.org/10.1364/JOSAB.398543
Haas I., Gedanken A. // Chem. Commun. 2008. № 15. P. 1795. https://www.doi.org/10.1039/B717670H
Sergeev G.B. // J. Nanoparticle Res. 2003. V. 5. № 5. P. 529. https://www.doi.org/10.1023/B:NANO.0000006153. 65107.42
Aurbach D., Lu Z., Schechter Z., Gofer Y., Gizbar H., Turgeman R., Cohen Y., Moshkovich M., Levi E. // Nature. 2000. V. 407 № 6805. P. 724–727. https://www.doi.org/10.1038/35037553
Kisza A., Kaźmierczak J., Borresen B., Haarberg G.M., Tunold R. // J. Appl. Electrochem. 1993 V. 25 № 10. P. 940. https://www.doi.org/10.1007/BF00241588
Markov A.N., Vorotyntsev A.V., Kapinos A.A., Petukhov A.N., Pryakhina V.I., Kazarina O.V., Atlaskin A.A., Otvagina K.V., Vorotyntsev V.M., Vorotyntsev I.V. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2022. V. 10 № 24. P. 7929. https://www.doi.org/10.1021/ACSSUSCHEMENG. 2C00940
Zhigach A.N., Leipunsky I.O., Kuskov M.L., Berezkina N.G., Afanasenkova E.S., Safronova O.A., Kudrov B.V., Lopez G.W., Skryleva E.A. // J. Alloys Compd. 2020. V. 819. P. 153054. https://www.doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2019.153054
Aravindan S., Rao P.V., Ponappa K. // J. Magnes. Alloy. 2015. V. 3 № 1. P. 52. https://www.doi.org/10.1016/J.JMA.2014.12.008
Zheng X.M., Duan X.N., Sun Y.Y., Shang H.J. // Sol. Adv. Mater. Res. 2014. V. 997. P. 312. https://www.doi.org/10.4028/WWW.SCIENTIFIC.NET/ AMR.997.312
Vassileva E., Furuta N. // J. Anal. Chem. 2001. V. 370. № 1. P. 52. https://www.doi.org/10.1007/S002160100744
Morozov A.G., Martemyanova T.V., Dodonov V.A., Kazarina O.V., Fedushkin I.L. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 2019. Iss. 39–40. P. 4198–4204. https://doi.org/10.1002/ejic.201900715
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования