×
20.03.2016
216.014.ca94

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ НИКЕЛЯ, ПОКРЫТЫХ СЛОЕМ УГЛЕРОДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Для получения наночастиц никеля, покрытых слоем углерода, сухие лепестки китайской розы, пропитанные водным раствором хлорида никеля, подвергают термическому разложению в вакууме 10 мбар. Разложение ведут при нагревании до температуры 600-700°C в течение 30-40 мин со скоростью 20°C/мин. Указанные лепестки пропитывают 0,1 М водным раствором NiCl·6HO в течение 10-20 ч. Изобретение позволяет упростить получение наночастиц никеля с помощью «зеленого синтеза». 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к получению наночастиц никеля, которые применяются в качестве катализаторов, хранителей информации, сенсоров, входят в состав магнитных жидкостей.

Наночастицы никеля получают диспергированием металла или восстановлением ионов никеля в растворах с добавлением веществ, образующих нанореакторы (мицеллы, растворы высокомолекулярных веществ). В роли восстановителей выступают гидразин, борогидрид (Миргород Ю.А., Ефимова Н.А. Синтез суперпарамагнитных наногибридов Pt/Ni в прямых мицеллах катионных ПАВ. Журн. физ. химии. 2008. Т. 81. №3. С. 465). Восстановление может происходить и при термическом разложении сухих композиций, содержащих соли никеля.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является изобретение «Однородные наночастицы никеля, покрытые оболочкой, и способы их получения» (Патент на изобретение №246609, МПК6 C01G 53/00, B82B 3/00, B82Y 99/00). По известному способу наночастицы никеля, покрытые углеродным слоем, получают термическим разложением в инертной атмосфере нормального или кислого малеата никеля. Термическое разложение ведут при нагревании до температуры 450°C, охлаждение продукта ведут в инертной атмосфере.

Для того чтобы получить малеат никеля, необходимо вначале получить малеиновую кислоту окислением нафталина с катализатором, затем выделить малеиновую кислоту из реакционной среды, провести реакцию нейтрализации, выделить малеат никеля из реакционной среды. Таким образом, исходный прекурсор для термического разложения получают длительными технологическими операциями, в результате чего загрязняется окружающая среда, затрачиваются значительные материальные и трудовые ресурсы. В последнее время развивается «зеленый синтез», в котором используются листья или экстракты растений (Миргород Ю.А., Бородина В.Г. Получение и бактерицидные свойства наночастиц серебра в водном экстракте чайных листьев. Неорг. матер. 2013. Т. 49. №10. С. 1-4).

Технической задачей изобретения является упрощение способа получения наночастиц никеля с помощью «зеленого синтеза».

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе получения наночастиц никеля, покрытых слоем углерода, согласно изобретению термическому разложению в вакууме 10-1 мбар подвергают пропитанные водным раствором NiCl2·6H2O сухие лепестки китайской розы, разложение ведут при температуре 600-700°C в течение 30-40 мин со скоростью 20°C/мин.

Лепестки китайской розы больше известны как Каркадэ, которые используют для заварки чая. Они содержат флавоноиды, органические кислоты, целлюлозу. По соотношению массы сухих листьев и количества поглощенной соли никеля можно подобрать композит для разложения. Чем меньше будет концентрация поглощенной соли, тем мельче будут наночастицы никеля и наоборот. По этой же причине лепестки пропитывают раствором в течение 10-20 час. После пропитки лепестки отделяют от раствора и сушат 2-4 час в сушильном шкафу в графитовом тигле при 60-80°C. Во время сушки удаляется влага и, по-видимому, образуются соединения ионов никеля с веществами Каркадэ. Образующиеся связи удерживают Ni(II) в порах лепестков. Далее сушеные лепестки с Ni(II) в графитовом тигле постепенно, со скоростью 20°C/мин нагревают в вакууме 10-1 мбар до 600-700°C в течение 30-40 мин. Термическое разложение композиции соль/темплата - основной технологический процесс. Можно предполагать, основываясь на экспериментах, полученных в работе J. Phys. Chem. С. 2009. V. 113. Р. 20097-20107, что при пиролизе целлюлозы выделяются восстановители СО, C2H2 и даже Н2. Они восстанавливают Ni(II) до Ni. По-видимому, данный способ можно использовать и с применением лепестков цветов и листьев различных растений. После охлаждения порошка просвечивающий электронный микроскоп показывает образование наночастиц размером 10-50 нм. После 10 суток рентгенограмма порошка не меняется, что указывает на отсутствие окисления поверхности наночастиц и защиту их углеродом. Элементный анализ подтверждает, что в порошке присутствует Ni, а остальное мезоморфный/аморфный углерод.

Предложенный способ иллюстрируется примером. 10 г сухих лепестков китайской розы заливали 20 мл 0,1 М раствора NiCl2·6H2O и давали пропитаться в течение 15 час. После этого лепестки отделяли от раствора и сушили в сушильном шкафу при 70°C в течение 3 час в графитовом тигле. Далее графитовый тигель с лепестками и NiCl2 помещали в печь ASTRO и нагревали до 600°C со скоростью 20°C/мин в вакууме 10-1 мбар в течение 35 мин. Полученный порошок охлаждали на воздухе до комнатной температуры. Размеры и форму наночастиц порошка определяли с помощью просвечивающей электронной микроскопии с использованием микроскопа фирмы JEOL JEM-1011 при ускоряющем напряжении 100 кВ. Их размеры были в пределах 9-52 нм. Элементный анализ определяли энергодисперсионной приставкой сканирующего электронного микроскопа JEOL 660 LV. Порошок содержал 47% Ni, а остальное - углерод. Поэтому можно считать, что диаметр наночастиц Ni, примерно, равен 5-25 нм. Фазовый анализ выполняли рентгеновским порошковым дифрактометром GBC EMMA. На дифрактограмме зафиксированы пики С(111) 2θ=26°, Ni(111) 44, Ni(200) 52, Ni(220) 77, т.е. пики аморфного углерода и металлического никеля. После 10 суток рентгенограмма не изменилась. Аморфный углерод, покрывающий наночастицы никеля, надежно защищал никель от окисления кислородом воздуха.

Из примера и описания изобретения видно, что техническая задача изобретения решена применением в предлагаемом способе получения наночастиц никеля, покрытых слоем углерода, «зеленого синтеза». Вещество, используемое в синтезе, создается природой. Не загрязняется окружающая среда, экономятся материальные и трудовые ресурсы.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 394.
25.08.2017
№217.015.b18e

Способ обработки валов с равноосным контуром охватывающей фрезой с радиальной конструктивной подачей

Способ включает использование охватывающей фрезы с радиальной конструктивной подачей, средний радиус которой больше величины среднего радиуса вала как минимум на величину двойного эксцентриситета вала, сообщение охватывающей фрезе и обрабатываемому валу вращения, причем частоту вращения вала и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613242
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b54d

Автономный циркуляционный термоэлектронасос для системы отопления

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения зданий. Термоэлектронасос содержит подающий трубопровод (1) с термоэлектрическим блоком (3), соединенным электропроводкой с инвертором (4), аккумулятором (5) и электродвигателем насоса (6), установленным в трубопроводе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614349
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b803

Измеритель параметров многоэлементных rlc- двухполюсников

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к технике измерения параметров объектов в виде пассивных двухполюсников с сосредоточенными параметрами, имеющих многоэлементную схему замещения. Устройство содержит генератор тестовых импульсов напряжения, имеющих форму функции n-й...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615014
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.ba95

Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области бесконтактных измерений угла поворота вала. Бесконтактный истинно двухосевой датчик угла поворота вала использует магнитную систему на основе малого дипольного диаметрально намагниченного магнита, совершающего угловое движение с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615612
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.bafd

Вихревой теплообменный элемент

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, применяемых в различных областях техники. Вихревой теплообменный элемент содержит соосно расположенные одна в другой теплообменные цилиндрические трубы большего диаметра и внутреннюю трубу с цилиндрическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615878
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd08

Универсальный регенеративный роторный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Универсальный регенеративный роторный воздухоподогреватель содержит короб, снабженный с верхней горячей стороны газового отсека патрубком входа дымовых газов, с холодной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616430
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5fb

Электрический ракетный двигатель

Изобретение относится к области создания электрических реактивных двигателей. Для обеспечения надежной подачи твердого топлива в источник плазмообразующего вещества при длительной эксплуатации электрического ракетного двигателя в условиях низких отрицательных температур предложено поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618636
Дата охранного документа: 05.05.2017
25.08.2017
№217.015.c60d

Двухзвенный вездеход

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к транспортным средствам. Двухзвенный вездеход содержит два герметичных звена, оснащенных гусеничными движителями, торсионной независимой подвеской и грузовым отсеком, первым и вторым герметичными звеньями, связанными между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618615
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce01

Устройство для смешения

Изобретение относится к устройствам для смешения жидких материалов и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности, а также при водоподготовке для очистки природных и сточных вод. Устройство для смешения содержит корпус с крышкой, днищем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620796
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce34

Смеситель-эмульсатор

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии. Смеситель-эмульсатор содержит цилиндрический корпус, вал, установленный по оси корпуса, многолопастный ротор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620791
Дата охранного документа: 29.05.2017
Показаны записи 131-140 из 201.
19.01.2018
№218.016.03dd

Устройство для проветривания глубоких карьеров

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к устройству для проветривания глубоких карьеров. Технический результат заключается в уменьшении интенсивности коррозийного разрушения поверхностей крыла крыльчатки и ветроколеса. Устройство включает эластичную вытяжную трубу с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630465
Дата охранного документа: 08.09.2017
19.01.2018
№218.016.0560

Надувной теплоизоляционный купол

Изобретение относится военной технике. Надувной теплоизоляционный купол включает ограждение, составленное из соединенных между собой изогнутого покрытия и двух торцевых стенок, выполненных из гибкого, упругого материала, при этом изогнутое покрытие состоит из двух горизонтальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630842
Дата охранного документа: 13.09.2017
19.01.2018
№218.016.0596

Панель для дополнительной теплоизоляции стен

Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стен от воздействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630932
Дата охранного документа: 14.09.2017
19.01.2018
№218.016.05c5

Система гелиотеплохладоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Технический результат по снижению энергозатрат достигается тем, что система гелиотеплохладоснабжения имеет автоматизированную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631040
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.061d

Защитная одежда от теплового воздействия

Изобретение относится к производству зашитой одежды и может быть использовано пожарными и работниками профессий, где необходима защита от теплового воздействия или открытого пламени. Технический результат достигается тем, что защитная одежда от теплового излучения, включающая по меньшей мере...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631039
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.07d4

Способ обработки эксцентриковых валов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке эксцентриковых валов механизмов, преобразующих механическую энергию в энергию возвратно-поступательного движения. Способ включает обработку дисковой фрезой, выполненной с эллипсоидным профилем в сечении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631576
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.07de

Способ получения порошка титана методом электроэрозионного диспергирования

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению порошка титана, и может быть использовано в авиа- и ракетостроении, в кораблестроении. В способе получения порошка титана электроэрозионному диспергированию подвергают отходы титана в дистиллированной воде при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631549
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.0835

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков. Технический результат: расширение функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631540
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.08c6

Устройство для гранулирования удобрений

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы. Технический результат достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631791
Дата охранного документа: 26.09.2017
19.01.2018
№218.016.09b0

Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. В самоочищающемся кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631963
Дата охранного документа: 29.09.2017
+ добавить свой РИД