×
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 21-30 из 394.
10.07.2013
№216.012.546d

Устройство управления подъемно-копающими механизмами

Изобретение относится к пневматическим системам управления экскаваторами и кранами, работающими в условиях отрицательных температур. Устройство управления подъемно-копающими механизмами содержит компрессор, масловлагоотделитель и ресивер, пневматически последовательно соединенные между собой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487216
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5791

Свеклонасос

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в сахарной промышленности. Свеклонасос содержит корпус с патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо. На внутренней поверхности корпуса и поверхностях колеса размещены покрытия из эластичного материала. Изогнутая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488025
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.5a22

Устройство для борьбы с туманом на рудниках

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для безопасности ведения горных работ. Техническим результатом является повышение эффективности удаления тумана в горной выработке. Устройство содержит вихревую трубу с патрубком выхода теплого воздушного потока и трубопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488695
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5a55

Абонентский ввод системы теплоснабжения здания

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых общественных и промышленных зданий. Абонентский ввод системы теплоснабжения здания содержит подающий и обратный трубопроводы, элеватор, задвижки, расположенные до и после элеватора, нагревательные приборы. Элеватор установлен на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488746
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5dd1

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе. Газораспределительная станция содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489638
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5de5

Шахтная печь для обжига сыпучего материала

Изобретение относится к технологии производства сахара, а именно к оборудованию по получению сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, и может найти применение при получении извести в шахтных печах в промышленности строительных материалов, химической и металлургической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489658
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.10.2013
№216.012.78cd

Способ переработки органических и полимерных отходов

Изобретение относится к методам термической деполимеризации природных и вторичных органических ресурсов, например твердых бытовых отходов (ТБО). Способ переработки органических и полимерных отходов включает загрузку сырья с предварительной сепарацией, измельчение с подсушкой, отличается тем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496587
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.11.2013
№216.012.82a3

Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин содержит электронагреватели с адсорбером, которые последовательно установлены в магистрали подвода воздуха, при этом адсорбер выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499119
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85b0

Силовая установка транспортного средства

Изобретение может быть использовано в силовых установках, эксплуатируемых на транспортных средствах, преимущественно на тепловозах. Силовая установка транспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором, снабженным всасывающим и выхлопным патрубками и сообщенным с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499902
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.89d2

Вентиляторная градирня

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500964
Дата охранного документа: 10.12.2013
Показаны записи 21-30 из 201.
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
10.10.2015
№216.013.8075

Форсунка для горелки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в мазутных и газомазутных горелках теплогенерирующих установок для уменьшения расхода топлива и загрязнения окружающей атмосферы его несгоревшими остатками. Форсунка для горелки содержит цилиндрический корпус, днище которого выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564482
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.8076

Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным конденсатором

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую. Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564483
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.11.2015
№216.013.8bc1

Способ получения формиата цинка

Изобретение относится к технологии получения карбоксилатов цинка и может быть использовано в различных областях химической практики, при проведении научных исследований и в аналитическом контроле. Способ получения формиата цинка осуществляют путем прямого взаимодействия металла с окислителем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567384
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8dc2

Способ получения пектина из растительного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения пектина из растительного сырья включает операции гидролиза соляной кислотой и экстракцию пектиновых веществ из растительного сырья. Причем процессы гидролиза и экстракции проводят с применением полигармонического вибрационного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567897
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8ddb

Кожухотрубный капиллярный конденсатор

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента. В кожухотрубном капиллярном конденсаторе под верхней крышкой размещена трубная решетка, в отверстия которой вставлены вертикальные перфорированные трубы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567922
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8df1

Ползающий мобильный робот

Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в отраслях деятельности, связанных с риском для здоровья или жизни человека, в агрессивных средах, где необходимо применение многофункциональных, дистанционно управляемых робототехнических мобильных устройств. Робот состоит из трех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567944
Дата охранного документа: 10.11.2015
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
20.11.2015
№216.013.9233

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 последовательно соединенные генератор питающих импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569043
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.943c

Способ и ассоциативное матричное устройство для обработки строковых данных

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении быстродействия работы устройства для обработки строковых данных. Способ для параллельной обработки строковых данных отличается последовательностью аппаратных шагов параллельного замещения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569567
Дата охранного документа: 27.11.2015
+ добавить свой РИД