Właściwości materiałów rozdrobnionych, w postaci nanocząstek (NC), silnie zależą od ich rozmiaru. Cecha ta uwidocznia się przy rozmiarach cząstek mniejszych od pewnej wartości krytycznej, zależnej od tego jaka właściwość nas interesuje (np. wytrzymałość mechaniczna, działanie antybakteryjne, katalityczne, oddziaływanie ze światłem), i wynoszącej zwykle poniżej 100 nm (Roco, Mirkin, Hersam, 2013). Obecnie istnieje dobrze rozwinięty rynek NC, w szczególności rynek tlenków metali (Future Markets Inc., 2014).
Spośród wielu metod otrzymywania NC najbardziej rozpowszechnione są techniki z wykorzystaniem wytrącania-kalcynacji lub metoda zol-żel. Umożliwiają one niskokosztową produkcję nanocząstek stopowych lub stechiometrycznych. Najczęściej jednak prowadzą do uzyskiwania materiałów częściowo spieczonych lub silnie zaglomerowanych, podczas gdy podstawowym wymaganiem dla NC, szczególnie w odniesieniu do nanocząstek tlenków, jest ich pełna krystalizacja, wąski rozkład wielkości cząstek oraz jak najniższa aglomeracja.
| PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA | ||
| mgr inż. Jacek Wojnarowicz |
||
 Doktorant w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN. Absolwent Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Zajmuje się charakteryzacją nanomateriałów metodami DLS, NTA, LDE, SMLS. Rozwija i bada metodę mikrofalowej syntezy solwotermalnej. Zajmuje się syntezą nano ZnO o kontrolowanej wielkości cząstek. Zajmował się badaniami rozpuszczalności i stabilności nano ZnO w środowisku wodnym oraz zagadnieniem transformacji środowiskowej nano ZnO w przyrodzie. |
||
| STRESZCZENIE: |
| Proces mikrofalowej syntezy solwotermalnej(Microwave Solvothermal Synthesis, MSS) jest przykładem zastosowania wspomagającego reakcje chemiczne promieniowania mikrofalowego. Grzanie mikrofalowe umożliwia precyzyjne programowanie czasu syntezy. Dzięki temu możliwe jest uzyskiwanie cząstek charakteryzujących się wąskim rozkładem wielkości oraz wysokim stopniem krystaliczności (tzn. niskim udziałem faz amorficznych). Dodatkową zaletą procesu jest znacznie niższa temperatura w porównaniu z technologiami: plazmowymi, zol żel, syntezy z fazy gazowej. W artykule przedstawiono nowe reaktory do realizacji procesów MSS. Podano przykłady syntez hydroksyapatytu, tlenku cynku i tlenku cyrkonu. Wykazano możliwość sterowania właściwościami uzyskiwanych materiałów. Reaktory typu MSS-1 i MSS-2 stwarzają możliwość przemysłowej produkcji nanocząstek.. |
| SUMMARY Examples of the Nanoparticles Produced by Microwave Solvothermal Synthesis (MSS) Route |
|
Microwave solvothermal synthesis (MSS) is an example of microwave assisted wet chemical synthesis process. Microwave heating enables a precise control of the reaction time, fast heating and reducing the thermal gradients. This results in a better crystallinity of the nanoparticles comparing to the precipitation process, and a narrow size distribution. An additional advantage is a reduced synthesis temperature, since no calcination is need. In the paper we presented two new reactors used for the MSS process. We have shown their applications in the synthesis of nanohydroksyapatite ZnO and ZrO2, as well as the enhanced control of their properties possible due to the use of microwaves. The MSS-1 and MSS-2 reactors enable industrial scale production of nanoparticles. |
| Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne |
Newsletter