×
27.03.2015
216.013.3622

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ВИСМУТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в области нанотехнологий и химической промышленности. Способ получения наночастиц висмута включает концентрирование методами экстракции прекурсоров полупроводников из водных растворов с последующим их восстановлением. В качестве экстрагентов используют s-алкилизотиуроний галогениды. Раствор s-алкилизотиуроний галогенида перемешивают с целью экстракции прекурсора висмута с раствором выщелачивания огарков окислительного обжига висмутсодержащих промышленных продуктов, содержащим 0,001 Μ водного раствора [BiCl]. Полученный раствор прекурсора иона висмута с ионом ПАВ в толуоле отделяют на делительной воронке, отгоняют толуол под вакуумом. Полученный раствор прекурсора разлагают при его соотношении к гидроксиду натрия 1:2 и рН=11. Полученный осадок отделяют центрифугированием и сушат на воздухе, затем осадок помещают в автоклав или ампулу, подсоединяют к вакууму, нагревают до температуры 140-180°C. Продукты термолиза охлаждают и растворяют в хлороформе. Полученную дисперсию частиц висмута центрифугируют для отделения порошка висмута от раствора хлороформа. Изобретение позволяет получить наночастицы висмута. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам концентрирования ионов из промышленного сырья и восстановления их в наночастицы полупроводника висмута. Наночастицы висмута применяются для протравливания семян при предпосевной обработке, получения материалов для термоэлектрического преобразования энергии и других целей.

Известен способ извлечения прекурсоров висмута из промышленных растворов экстракцией ионов три-н октиламином (Стебловская Н.И. и др. Вестник ДВО РАН. 2006. №5. С. 38). Из полученных прекурсоров наночастицы в этом способе не получают. Висмут, но не наночастицы, можно получить автокаталитическим восстановлением висмута (III) комплексами трехвалентного титана (Руткевич Д.Л. Дисс. канд. хим. наук, Минск, 1993).

В известном способе получения наночастиц благородных металлов (прототип патент РФ №2389808), включающем концентрирование методами экстракции ионной флотации или флотоэкстракции прекурсоров благородных металлов из водных растворов с последующим их восстановлением, в качестве экстрагентов, флотореагентов используют s-алкилизотиуроний галогениды. Углеводородный слой с прекурсорами металла перемешивают с водным раствором гидроксида щелочного металла с рН=9-11, образующийся осадок отделяют центрифугированием, промывают углеводородом, водой и этанолом и сушат в вакууме, затем осадок растворяют в углеводороде до получения раствора с концентрацией 5-10%, раствор помещают в автоклав, нагревают до температуры 180-200°C, после чего постепенно охлаждают до комнатной температуры. Известное изобретение распространяется только на благородные металлы: серебро, золото, платину.

Технической задачей данного изобретения является выделение и получение наночастиц висмута из смесей ионов.

Технический результат достигается тем, что в известном способе получения наночастиц висмута, включающемконцентрирование методами экстракции прекурсоров полупроводников из водных растворов с последующим их восстановлением, где в качестве экстрагентов, флотореагентов и восстановителей используют s-алкилизотиуроний галогениды, висмут извлекают из растворов выщелачивания огарков окислительного обжига висмутсодержащих промышленных продуктов, раствор s-алкилизотиуроний галогенида перемешивают с целью экстракции прекурсора висмута с раствором выщелачивания огарков, содержащим 0,001 Μ водного раствора [BiCl4]-, полученный раствор прекурсора иона висмута с ионом ПАВ в толуоле отделяют на делительной воронке и отгоняют толуол под вакуумом; прекурсор разлагают при соотношении прекурсора и гидроксида натрия 1:2 таким раствором, чтобы его рН=11, образующийся осадок отделяют центрифугированием и сушат на воздухе, затем осадок помещают в автоклав или ампулу, подсоединяют к вакууму, нагревают до температуры 140-180°C, далее продукты термолиза охлаждают и растворяют в хлороформе, после чего полученную дисперсию частиц висмута центрифугируют для отделения порошка висмута от раствора хлороформа.

В качестве s-алкилизотиуроний галогенидов используют хлориды, бромиды, иодиды с алкильной цепью от C8 до С18, а в качестве углеводородов - толуол, ксилол, этилбензол, смесь толуола (20%) с изоамиловым спиртом, керосин, октиловый спирт.

Применение в качестве ПАВ s-алкилизотиуроний галогенидов (АТГ) позволяет использовать их в качестве экстрагентов, флотореагентов и восстановителей ионов висмута. Во время экстракции или флотоэкстракции s-алкилизотиуроний галогениды извлекают ионы висмута из хлоридных растворов в углеводород по реакции

АТГ с алкильной группой меньшей, чем С8, частично остаются в воде в процессе экстракции, а с алкильной группой большей, чем C18, тиолаты висмута плохо разлагаются в автоклаве при нагревании.

Взаимодействие прекурсора с водным раствором гидроксида щелочного металла с рН=9-11 приводит к разложению прекурсора с образованием тиолатов висмута

При рН<9 комплекс прекурсора с АТГ плохо разлагается, а при рН>11 наблюдается перерасход щелочного реагента.

Далее тиолат висмута отделяют от водного раствора фильтрованием. Сушат на воздухе, помещают в ампулу или автоклав. Подсоединяют ампулу к вакууму во избежание окисления наночастиц висмута, которые образуются при нагревании тиолата висмута до 140-180°C в течение 3-5 мин на масляной бане. Термолиз тиолата висмута протекает по реакции

с образованием наночастиц висмута и дисульфида. Продукты термолиза растворяют в хлороформе и центрифугируют на центрифуге 8000 об./мин для отделения наночастиц висмута. Хлороформ перегоняют для получения дисульфида. Размер наночастиц висмута определяют на рентгеновском дифрактометре или электронном микроскопе.

Изобретение иллюстрируется примером.

Пример. Висмут извлекают из растворов выщелачивания огарков окислительного обжига висмутсодержащих промышленных продуктов. Состав растворов выщелачивания (г/л): Bi-1,2, Cu-0,06, Fe-12,1, NaCl-58,1, H2SO4-12,9. Берут 50 мл 0,001 Μ раствора s-додецилтиуроний хлорида в толуоле и перемешивают с целью экстракции прекурсора висмута с раствором выщелачивания огарков, содержащим 0,001 Μ водного раствора [BiCl4]-. Полученный раствор прекурсора иона висмута с ионом ПАВ в толуоле отделяют на делительной воронке и отгоняют толуол под вакуумом. На дне колбы остается соль, получаемая по реакции (1). Прекурсор разлагают по реакции (2) при соотношении прекурсора и гидроксида натрия 1:2 таким раствором, чтобы его рН=11. Постепенно выпадает осадок тиолата висмута. Его отделяют центрифугированием. Сушат на воздухе, помещают в ампулу. Подсоединяют ампулу к вакууму во избежание окисления наночастиц висмута, которые образуются при нагревании тиолата висмута до 180°C в течение 3-5 мин на масляной бане. Термолиз тиолата висмута протекает по реакции (3) с образованием наночастиц висмута и дисульфида. Продукты термолиза растворяют в хлороформе и центрифугируют на центрифуге 8000 об./мин в течение 10 мин для отделения наночастиц висмута. Хлороформ перегоняют для получения дисульфида. Размер наночастиц висмута 61-82 нм определяют на растровом электронном микроскопе. Рентгеновский спектр серого порошка висмута соответствует ромбоэдрической структуре висмута в соответствии со стандартной ICDD PDF картой 05-0519.

Таким образом, используя экстракцию, ионную флотацию или флотоэкстракцию промышленных растворов АТГ и применяя этот реагент в качестве восстановителя ионов висмута, получают наночастицы висмута.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 71-80 of 159 items.
10.06.2015
№216.013.5484

Шахтная печь для обжига сыпучего материала

Изобретение относится к оборудованию для обжига сыпучего материала с получением сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, и применяется в промышленности строительных материалов, химической и металлургической промышленности. Шахтная печь содержит цилиндрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553157
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.5866

Система гелиотеплохладоснабжения

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554171
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5900

Термокамера для испытания электронных изделий

Использование: для климатических испытаний готовых полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. Сущность изобретения заключается в том, что термокамера содержит корпус, в котором размещена рабочая камера, вентилятор, узел очистки рециркуляционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554325
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a07

Адсорбер

Изобретение относится к технике очистки газов адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газовых смесей. Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554588
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.61dc

Ограждающий элемент с солнечным коллектором

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям ограждающих элементов с солнечным коллектором, и может быть использовано в строительстве различных отапливаемых зданий, преимущественно сельскохозяйственных. Технический результат: поддержание заданных теплоизоляционных свойств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556594
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.630f

Сироп плодово-растительный функциональный

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству сиропов функционального назначения, и может быть использовано в пищевой и перерабатывающей промышленности. Сироп содержит сок прямого отжима из яркоокрашенных плодов или ягод, сахар, растительные компоненты, в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556906
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.08.2015
№216.013.6ab4

Трехслойная ресурсосберегающая железобетонная панель

Изобретение относится к строительству, в частности к ограждающим конструкциям промышленных зданий. Технический результат - обеспечение энергосберегающих условий эксплуатации промышленных зданий и сооружений, особенно в условиях отрицательных температур окружающей среды. Трехслойная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558874
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6c23

Санитарно-утилизационная приставка для теплогенератора крышной котельной

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано для очистки и утилизации тепла и конденсата дымовых газов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения с одновременным получением электричества. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559241
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.09.2015
№216.013.7fbb

Устройство для гранулирования удобрений

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефеката сахарных заводов или смеси дефеката и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы. Технической задачей изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564296
Дата охранного документа: 27.09.2015
20.11.2015
№216.013.8fee

Забивная сейсмостойкая свая

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для погружения сборных железобетонных свай сплошного сечения в грунт способом забивки. Забивная сейсмостойкая свая включает ствол с раздвигающейся нижней частью и размещенным внутри последней клиновидным элементом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568462
Дата охранного документа: 20.11.2015
Showing 71-80 of 247 items.
20.07.2014
№216.012.dfe0

Термокамера для испытания электронных изделий

Изобретение относится к устройствам, используемым для климатических испытаний полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. Изобретение обеспечивает получение нормированных условий климатических испытаний электронных изделий путем равномерной подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523098
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e279

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор. Мостовая цепь состоит из двух ветвей, в первой из которых установлены последовательно соединенные первый и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523763
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e282

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов с изменением напряжения в течение их длительности пропорционально t, где n при раздельном уравновешивании принимает значения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523772
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e328

Параллельный сумматор-вычитатель на нейронах со сквозным переносом

Изобретение относится к средствам информатики и вычислительной техники и может быть использовано для синтеза арифметико-логических устройств, для создания быстродействующих и производительных цифровых устройств суммирования и вычитания чисел в двоичной системе счисления в прямых кодах....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523942
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e32a

Способ выделения протяженных линейных объектов на аэрокосмических изображениях

Изобретение относится к средствам выделения линейных объектов на изображении. Техническим результатом является повышение точности выделения протяженных линейных объектов на изображении. Способ содержит обработку изображения с использованием КИХ-фильтра, позволяющего определить точки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523944
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.ea05

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор питающих импульсов, состоящий из каскада...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525717
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f18c

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к измерительной технике. Измеритель содержит генератор импульсов, нуль-индикатор, мостовую цепь. В мостовой измеритель параметров двухполюсников введены четыре дополнительных резистора, дополнительная катушка индуктивности и дополнительный конденсатор, а также цепь из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527658
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.09.2014
№216.012.f584

Способ получения концентрированных водных растворов хлоркупрата меди (ii) cu[cucl]

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения концентрированных водных растворов хлоркупрата меди (II) включает взаимодействие оксида меди (II) с соляной кислотой при интенсивном механическом перемешивании. Используют 29,2-38%-ную соляную кислоту, которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528685
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.10.2014
№216.012.fb77

Устройство с регулируемой жесткостью для отделочной обработки изделий

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при отделочной обработке алмазно-абразивными брусками различных поверхностей. Устройство содержит два вращающихся в противоположных направлениях диска, перемещающих шатун с алмазно-абразивными брусками. Последние...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530221
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fbad

Устройство планирования топологии логических интегральных схем

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для планирования топологии логических интегральных схем при проектировании вычислительных систем. Техническим результатом является планирования топологии программируемых логических интегральных схем по критерию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530275
Дата охранного документа: 10.10.2014
+ добавить свой РИД