Патенты автора Морозова Людмила Викторовна (RU)
Изобретение относится к области создания пористых муллитовых материалов и изделий из них и может быть использовано при производстве фильтрационных элементов для различных областей народного хозяйства, в частности для очистки питьевой воды. Из соли Al(NO3)3⋅9H2O приготавливают разбавленный раствор с концентрацией 0.1 М, из которого осуществляют осаждение гидроксида алюминия водным раствором NH4OH (~1 М) при температуре 0-2°С. Гелеобразный осадок А1(ОН)3 подвергают вакуумной фильтрации с последующей термообработкой при 150°С до образования бемита (AlOOH). Для получения аморфного SiO2 кремниевую кислоту подвергают термическому разложению в интервале температур 100-250°С. Осуществляют смешение γ-Al2O3 и аморфного SiO2 в соотношении Al2O3:SiO2=3:2 в режиме сухого помола, затем в смесь 3Al2O3⋅2SiO2 вводят порообразующий компонент, в качестве которого используют карбонат аммония в количестве 10 или 20 мас.% к общей массе порошка и перемешивают в течение 10 мин для гомогенного распределения (NH4)2CO3 во всем объеме смеси, после чего полученные порошки компактируют при давлении 70 или 100 МПа и обжигают при 1300°С в течение 2 часов. Способ позволяет синтезировать однофазный муллит с контролируемой открытой пористостью и узким мономодальным распределением пор. 2 табл., 6 ил.
Изобретение относится к трехмаршрутным катализаторам для очистки выхлопного газа, который очищает выхлопной газ, выбрасываемый двигателем внутреннего сгорания. Заявленная технология синтеза дает возможность получать мезопористые порошки в системе CeO2(ZrO2)-Al2O3 площадью удельной поверхности при 1000°С 90-105 м2/г, объемом пор ~0.380 см3/г и узким распределением их по размерам 3-10 и 2.5-7 нм. Нанесение активной фазы (металлы Pt, Re) на данные порошки при использовании их в качестве носителей катализаторов обеспечит их тонкое диспергирование благодаря развитой поровой структуре и будет способствовать повышению потенциальных возможностей каталитической системы в целом. 8 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области синтеза дисперсных мезопористых материалов для носителей катализаторов. Описан способ получения мезопористого γ-Al2O3 для каталитических систем, включающий осаждение гидроксидов. В качестве исходного реагента используют соль Al(NO3)3⋅9H2O, из которой приготавливают разбавленный водный раствор с концентрацией ~0.2 М. Гидроксид алюминия осаждают путем вливания раствора NH4OH (~1 М) со скоростью 1-2 мл/мин в раствор нитрата алюминия при непрерывном перемешивании. При этом поддерживают в реакционном сосуде рН 9,0-9,5. Для предотвращения растворения образовавшегося Al(ОН)3 используют раствор NH4Cl. Затем осадок гидроксида алюминия подвергают криохимической обработке в морозильной камере при -25°С в течение 24 ч. Полученный ксерогель подвергают сублимационной сушке при 25°С и давлении 30 Па. После этого полученный порошок-прекурсор AlOOH подвергают термическому разложению при 600°С в течение 1 ч. Технический результат – получение высокодисперсного мезопористого порошка γ-Al2O3, который имеет унимадальное распределение пор по размерам и обладает большим объемом щелевидных пор. 7 ил., 2 табл., 1 пр.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОТНОЙ НАНОКЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ В СИСТЕМЕ Al2O3-ZrO2(Y2O3) // 2685604
Изобретение относится к технологии получения композиционной нанокерамики с высокими показателями микротвердости и прочности на изгиб, которая может найти широкое применение в различных областях современной техники. Способ характеризуется тем, что водные растворы солей Al(NO3)3, ZrO(NO3)2 и Y(NO3)3 приливают к NH4OH, а полученные гелеобразные осадки промывают дистиллированной водой и фильтруют с помощью водоструйного насоса, затем осадок гидроксида алюминия нагревают до температуры 300°С и выдерживают до образования фазы бемита AlOOH, а гелеобразный осадок гидроксидов циркония и иттрия обжигают при 400°С до получения метастабильного твердого раствора на основе (c'-ZrO2) с псевдокубической структурой. Порошки-прекурсоры AlOOH и c'-ZrO2 смешивают в заданном соотношении, порошковые смеси в системе Al2O3-ZrO2(Y2O3) подвергают механохимической активации в планетарной мельнице с мелющими шарами из высокоплотной алюмооксидной керамики в режиме сухого помола при соблюдении отношения массы мелющих шаров к общей массе порошков 1.0:1 и продолжительности механохимической активации от 5 до 40 мин. Из механоактивированных смесей порошков-прекурсоров прессуют изделия и спекают в интервале температур 1400-1500°С. При оптимальном режиме консолидации (Рпрес.=200 МПа и 1400°С) механоактивированных порошков получена композиционная нанокерамика с пористостью 1,5-2,5%, микротвердостью 18-19 ГПа и прочностью на изгиб 680-720 МПа. 2 табл., 7 ил.
Изобретение относится к области синтеза дисперсных мезопористых материалов на основе в системе ZrO2(Y2O3)-Al2O3 для носителей катализаторов, заявленный способ реализуют в два этапа, при этом на первом этапе в процессе совместного осаждения гидроксидов в системе ZrO2-Y2O3 получают три порции гелеобразных осадков, а соосаждение проводят из 0.1М растворов азотнокислых солей циркония и иттрия, взятых в соотношении, необходимом для получения итогового состава ZrO2(3 мол. % Y2O3), при этом в качестве осадителя используют одномолярный водный раствор гидроксида аммония, затем на втором этапе свежеприготовленные осадки состава ZrO2(3 мол. % Y2O3) смешивают в заданном стехиометрическом соотношении с насыщенными водными растворами бемита, изопропилата алюминия и нитрата алюминия для получения конечного продукта состава 70 мас. % Al2O3 - 30 мас. % ZrO2(Y2O3), в результате чего образовывают суспензии, которые интенсивно перемешивают многолопастной мешалкой в течение 10-20 мин, а затем подвергают замораживанию при температуре от минус 20°С до минус 30°С в течение суток, сублимационной сушке при температуре 25°С и давлении 20 Па в течение 5 часов, после чего полученный порошок подвергают конечной термической обработке при температуре 700-730°С, процесс формирования кристаллической фазы твердого раствора ZrO2(3 мол. % Y2O3) начинается уже на стадии соосаждения гидроксидов циркония и иттрия. На втором этапе в результате криохимической обработки суспензий происходит частичное испарение водной составляющей, приводящее к уменьшению количества контактов между частицами дисперсной фазы, что позволяет избежать образования крупных агломератов и получить в дальнейшем материалы с высокой удельной поверхностью. 6 ил., 3 табл.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МЕМБРАН НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ // 2640546
Изобретение относится к технологии получения пористых мембран на основе диоксида циркония, которые могут быть использованы в качестве фильтров для очистки и разделения жидкостей и газов, носителей катализаторов в различных химических процессах. Способ получения пористых мембран включает использование в качестве исходных реагентов солей ZrO(NO3)2⋅2H2O, Y(NO3)3⋅5H2O, из которых приготавливают растворы азотнокислых солей, смеси которых выпаривают на водяной бане, а затем охлаждают при температуре 3-5°C до образования кристаллогидратов, которые прокаливают при температуре 150°C в течение 0.5 ч, затем осуществляют термическую обработку полученных рентгеноаморфных порошков t-ZrO2 в интервале температур 600-1300°C, после чего для создания поровой структуры в твердом растворе t-ZrO2 используют свежеприготовленный Al(ОН)3, при этом смешивание порообразующих компонентов осуществляют в режиме сухого помола, после чего спекание спрессованных компактов проводят при температуре 1300°C с изотермической выдержкой в 2 ч, затем полученную керамику используют в качестве пористой подложки для создания мембранного фильтра. В качестве исходного вещества используют водный раствор бемита AlO(ОН), мембранный слой AlO(ОН) наносят погружением пористых подложек в водную суспензию, затем подложки помещают в эксикатор и высушивают, далее осуществляют двухступенчатую обработку подложек с мембранным слоем при температуре 150°C в течение 0.5 ч для удаления адсорбционной воды и при температуре 500°C в течение 0.5 ч для разрушения гидроксильных связей в мембранном слое, после чего проводят заключительный обжиг при температуре 1200°C. Технический результат - обеспечение возможности регулирования открытой пористости материала, величины пор и получения заданного распределения пор по размерам. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.
Изобретение относится к области синтеза мезопористых материалов, а именно к способу получения мезопористых ксерогелей и нанопорошков в системе ZrO2(Y2O3)-Al2O3 для носителей катализаторов при конверсии метана в синтез-газ. Способ осуществляют путем совместного осаждения исходных реагентов водным раствором аммиака 0,05-0,15М. В качестве исходных реагентов используют 0,05-0,15М водные растворы солей ZrO(NO3)2⋅2H2O, Y(NO3)3⋅6Н2O и Al(NO3)3⋅9Н2O. При совместном осаждении гидроксидов в реакторе поддерживают постоянное значение pH в интервале 9,15-9,45 с помощью раствора NH4Cl. После чего соосажденные гидроксиды высушивают и подвергают криохимической обработке при температуре от -20 до -30°C в течение суток. Затем полученные ксерогели термообрабатывают при температуре 500-650°C до получения метастабильного тетрагонального твердого раствора на основе ZrO2. Технический результат – получение высокодисперсных мезопористых ксерогелей и нанопорошков в системе ZrO2(Y2O3)-Al2O3, которые эффективно используют в качестве носителей катализаторов при создании каталитических систем. 5 ил., 2 табл., 3 пр.
Изобретение может быть использовано для создания электролита твердооксидного топливного элемента. Жидкофазный синтез многокомпонентного керамического материала в системе ZrO2-Y2O3-Gd2O3-MgO осуществляют путем выбора в качестве исходных реагентов солей ZrO(NO3)2⋅2H2O, Y(NO3)3⋅5H2O, Gd(NO3)3⋅6H2O и Mg(NO3)2⋅6H2O. Из указанных солей готовят разбавленные растворы. Осуществляют обратное осаждение гидроксидов из соответствующих солей водным раствором аммиака NH4OH до полного осаждения всех гидроксидов и получения осадка. Гелеобразный осадок фильтруют и подвергают замораживанию при -25°С в течение 24 часов. Синтезированный порошок твердого раствора (ZrO2)0.92(Y2O3)0.03(Gd2O3)0.03(MgO)0.02 подвергают термообработке при 800°С. Затем методом одноосного прессования при давлении 150 МПа формуют компакты. Указанные компакты обжигают при температуре 1400°С в трубчатой печи с изотермической выдержкой в 2 часа и скоростью нагрева 350-400°С/ч. Изобретение позволяет снизить степень агломерации осадка, повысить его дисперсность и гомогенность, а также полноту осаждения гидроксидов. 4 ил., 2 табл.
Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ), а именно к керамическому материалу. Керамический материал для интерконнекторов топливных элементов представляет собой твердый раствор на основе оксида индия с легирующей добавкой при следующем соотношении компонентов, мол. %: оксид индия - 92-98 мол. %, легирующая добавка - 2-8 мол. %. Синтез керамического материала для интерконнекторов топливных элементов по п. 1 осуществляют методом совместного осаждения гидроксидов, при этом в качестве исходных реагентов выбирают соли In(NO3)3·5H2O, ZrO(NO3)2·2H2O, HfOCl2·6H2O, из которых приготавливают разбавленные водные растворы, после чего осаждение проводят гидроксидом аммония при интенсивном перемешивании с введением в раствор аммиака поверхностно-активного вещества, а образовавшиеся гелеобразные осадки отделяют от маточного раствора фильтрованием и подсушивают при 100°C, после чего осуществляют прокаливание полученных порошков при 300°C до их кристаллизации в кубической структуре In2O3, затем полученные компакты из синтезированных порошков прессуют под давлением 150 МПа и спекают на воздухе при температуре 1400°C в течение 2 ч со скоростью нагрева 350-400°C/ч. Полученная заявленным способом керамика на основе In2O3 обладает более высокой удельной электропроводностью по сравнению с «хромит-лантановыми» композициями и может быть рекомендована для создания интерконнекторов твердооксидных топливных элементов, работающих в области как средних, так и высоких температур, что является техническим результатом изобретения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Способ получения керамики на основе диоксида циркония может быть использован в реставрационной стоматологии. Из исходных реагентов в виде водных растворов оксинитрата циркония (ZrO(NO3)2·2H2O), нитратов иттрия (Y(NO3)3·6H2O), алюминия (Al(NO3)3·9H2O) и водного раствора аммиака обеспечивают совместное осаждение гидроксидов циркония, иттрия и алюминия, гелеобразные осадки которых фильтруют и замораживают при температуре минус 20-25°С с образованием ксерогелей, которые подвергают процессу кристаллизации при температуре от 400°С до 500°С. Осуществляют формование полученных нанопорошков-прекурсоров методом двустороннего статического прессования при давлении 150 МПа без добавления связующего и обжиг в интервале температур 1100-1300°С с изотермической выдержкой в течение 2 ч, после чего керамические образцы удаляют из печи и подвергают быстрому охлаждению. Способ обеспечивает получение нанокристаллических порошков с требуемой размерной однородностью и химической чистотой состава, при этом снижается температура синтеза и спекания продукта, уменьшается продолжительность процесса фазообразования. Способ может быть осуществлен на типовом оборудовании и не требует дорогих реагентов. 2 ил., 2 табл.
