Способ получения нанодисперсных оксидов металлов


 


Владельцы патента RU 2538585:

Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Технологии Синтеза" (RU)

Изобретение относится к способам получения нанодисперсных порошкообразных оксидов металлов, а именно оксидов 3d-металлов (скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк), 4е-металлов (иттрий, цирконий), металлов третьей группы главной подгруппы (алюминий, галлий, индий). Разработан способ получения нанодисперсных порошков диоксидов металлов, включающий непрерывное взаимодействие, в проточном режиме, нитратов металлов с карбамидом в молярном соотношении 2 моль нитратных групп соли металла к 1 моль карбамида, при этом реакционную среду подвергают воздействию микроволнового излучения. Изобретение позволяет получить нанодисперсные порошки с размером зерна не более 30 нм. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам получения оксидов металлов и, в частности, к способам получения нанодисперсных порошкообразных оксидов металлов, а именно - оксидов 3d-металлов (скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк), 4d-металлов (иттрий, цирконий), металлов третьей группы главной подгруппы (алюминий, галлий, индий).

Основной областью применения оксидов таких металлов является использование их в качестве исходных веществ при получении различных керамических материалов, порошковых покрытий, катализаторов, носителей катализаторов, добавок в полимерные материалы, магнитных порошков, биомедицинских материалов. В частности, керамические материалы на основе оксида циркония давно применяются в ортопедии для изготовления имплантатов и протезов.

Применение оксидов металлов в нанодисперсном состоянии позволяет уменьшить температуру спекания при получении керамических материалов. Поиск простых путей синтеза нанодисперсных кристаллов оксидов металлов является актуальной задачей препаративной химии.

Известно несколько современных технологий получения нанодисперсных керамических материалов:

- измельчение грубодисперсного оксида в планетарных или шаровых мельницах (механохимический),

- плазмохимическое распыление исходного металла либо его солей [RU 2071678, МПК C01G 25/02, 18.05.1994],

- химическое соосаждение из раствора [RU 2194028 С2, МПК С04В 35/486, 26.02.2001],

- гидротермальный синтез [CN 1636932, МПК C01G 25/02, опубл. 13.07.2005].

К недостаткам известных способов можно отнести многостадийность процессов, необходимость применения специального оборудования для поддержания высокого давления при синтезе материала, либо применения кроме основного реагента-осадителя других реагентов, добавляемых специально для формирования благоприятной структуры оксида.

Известно [A Novel Approach For Preparation Of Y2o3:Eu3_Nanoparticles By Microemulsion_/Microwave Heating. Qi Pang a,b, Jianxin Shi a,b,*, Yu Liu b, Desong Xing a,b, Menglian Gong a,b, Ningsheng Xu a a State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, Materials Science And Engineering В 103 (2003) 57_/61 www.elsevier.com/locate/mseb] применение оксида европия, (III)-допированного оксидом иттрия (Y2O3:Eu3), как заменителя фосфора, в оптических дисплеях и светящихся экранах. Синтез этого материала проводят взаимодействием водных растворов нитрата иттрия и нитрата европия с водным раствором аммиака обратным эмульгированием в Тритоне (Triton Х-100), н-гексаноле, циклогексане и воде. Полученные таким образом частицы обрабатывают микроволновым излучением для превращения в нанокристаллический оксид Y2О3:Eu3.

Известен способ [заявка ЕР 2377506, МПК:А61С 5/08; А61К 6/02, опуб. 19.10 2011] получения керамического материала, включающий:

(i) получение водного раствора, содержащего соли циркония, церия, алюминия и, по крайней мере, одного дополнительного металла;

(ii) добавление основания с получением осадка и

(iii) сушку и/или прокалку осадка.

Материал содержит по крайней мере один дополнительный металл. Подходящие противоположные ионы включают хлориды, оксихлориды, нитраты, оксалаты, гидроксиды и карбонаты, причем предпочтительны хлориды. Примеры подходящих солей включают ZrCl4, СеСl3, АlСl3, ZnCls, MgCl3, LaCl3 и ZrOCl2. Для осаждения применяется предпочтительно азотсодержащее основание, например, водный аммиак в концентрации 20-35 масс.%. Основание добавляется к водному раствору соли капельным путем при перемешивании до достижения рН от 7,5 до 10, до осаждения гидроксидов. Осажденный гидроксид сушат при температуре 100-120°С в течение 12-48 часов, перемалывают и прокаливают при температуре 500-900°С в течение 1-3 часов. Эта технология мультиосаждения сопровождается параллельным осаждением по крайней мере двух различных кристаллических фаз, а именно - фазы диоксида циркония, стабилизированной СеО2, и алюминатной фазы, такой, как ZnAl2О4, в одну технологическую стадию.

Алюминат выбирают из группы, включающей ZnAl2O4, MgAl2O4, LaAlO3 и LaMgAlnOi9.

Известен также [Патент РФ 2058939; МПК 6 C01G 25/02; опуб.: 27.04.1996 - прототип] способ получения порошка диоксида циркония для изготовления керамики. Порошок диоксида получают из растворов оксинитрата циркония и аммиака, которые заливают одновременно в буферный раствор.

В буфере постоянно поддерживают величину рН 7-8,5. Процесс проводят при перемешивании и ультраозвучивании с частотой колебаний 22-44 кГц. Для этой цели используют диспергатор УЗДН-2Т.

Во втором варианте в качестве исходного использовался раствор нитратов циркония и иттрия. Осаждение гидроксида циркония, стабилизированного иттрием, проводят в непрерывном режиме (каскад реакторов) при ультраозвучивании в пределах 15-70 кГц без нагрева при рН 7,5. Затем проводят сушку, прокаливание и измельчение высушенного продукта. Продолжительность измельчения - 1 час. Оптимальным параметром ультразвукового поля избран диапазон частоты 20-50 кГц.

Таким образом, в описанном выше техническом решении используются обезвоживание и прокаливание и, кроме того, ультраозвучивание при осаждении гидроксида. Это осаждение проводят при частоте звуковых колебаний от 20 до 50 кГц в течение не менее 5 минут с последующим измельчением высушенной массы в течение 0,5-1,0 часа. Этим способом получают равномерный порошок, в основном, с размером частиц 0,1-4,0 мкм.

Наложение ультразвукового поля на процесс осаждения гидроксида способствует укрупнению оксидного порошка. Структурной однородности порошка гидроксида циркония достигают измельчением, поэтому стадия измельчения обычно имеется в технологиях получения керамических материалов.

Общим недостатком описанных способов является их многостадийность и необходимость проведения длительной и энергоемкой стадии измельчения.

Как следует из описания [Патент РФ 2058939; МПК 6 C01G 25/02; опуб.: 27.04.1996], технологическая линия, на которой осуществляют проведение способа-прототипа, включает подачу растворов оксинитрата циркония и аммиака одновременно в буферный раствор. Процесс взаимодействия проводят в непрерывном режиме в каскаде реакторов при ультраозвучивании в пределах 15-70 кГц без нагрева при рН 7,5. Затем проводят сушку, прокаливание и измельчение высушенного продукта. Устройство этой технологической установки довольно громоздко, т.к. применяется каскад реакторов, аппараты для осуществления стадий прокаливания и измельчения продукта.

Задачей настоящего изобретения является разработка простого, технологичного способа получения нанодисперсных порошков оксидов металлов, в частности оксидов 3d-металлов (скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк), 4d-металлов (иттрий, цирконий), металлов третьей группы главной подгруппы (алюминий, галлий, индий) с размером зерна не более 30 нм.

Сущность изобретения состоит в том, что разработан способ получения нанодисперсных порошков оксидов металлов из водных растворов нитратов металлов, заключающийся в том, что проводят непрерывное взаимодействие нитратов металлов с карбамидом в молярном соотношении 1-2 моль нитратных групп соли металла к 1 моль карбамида, при этом реакционную среду подвергают воздействию микроволнового излучения.

Способ рассчитан на получение оксидов 3d-металлов (скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк), и/или 4d-металлов (иттрий, цирконий), и/или металлов третьей группы главной подгруппы (алюминий, галлий, индий), взаимодействием растворов соответствующих нитратов с карбамидом.

Подробнее взаимодействие можно описать уравнением:

ZrO(NO3)2+NH2CONH2→ZrO2+2N2O+СО2+2Н2О

По уравнению рассчитывают необходимые количества исходных реактивов:

- нитрат цирконила дигидрат ZrO(NO3)2·2Н2О

- карбамид CO(NH2)2

Карбамид вводят в исходный водный раствор нитратов металлов при концентрации до 70 г/л в молярном соотношении 1 моль карбамида к 2 моль нитратных групп соли металла.

На чертеже изображена схема получения нанодисперсных порошков оксидов металлов из водных растворов нитратов металлов по заявляемому способу, где:

поз. 1 - смеситель;

поз. 2 - камера электромагнитного излучения;

поз. 3 - камера приема продуктов.

Способ проводят следующим образом:

Раствор карбамида и раствор нитрата металла в заданном соотношении смешивают в смесителе (поз. 1). Полученную смесь подают в камеру электромагнитного излучения (поз. 2). Под действием электромагнитного излучения компоненты смеси взаимодействуют между собой и образуют нанодисперсные оксиды металлов. В процессе взаимодействия реагентов также образуются пары, которые конденсируются и выводятся из камеры электромагнитного излучения. Нанодисперсные оксиды металлов выводят в камеру приема продуктов (поз. 3).

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Используют исходные растворы нитрата магния и карбамида в молярном соотношении 2 моль нитратных групп к 1 моль карбамида (поз. 1). Реагенты подвергают микроволновой обработке при мощности микроволнового излучения 700 Вт (поз. 2). Реагенты подвергаются действию микроволнового излучения, в результате чего образуется нанодисперсный оксид магния (поз. 3).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения. Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка оксида магния с размерами кристаллов не более 10 нм.

Пример 2

Синтез оксида магния был осуществлен из водного раствора нитрата магния при соотношении 2 моль нитратных групп к 1 моль карбамида (поз. 1). Реагенты в течение 10 минут подвергались микроволновой обработке в реакторе при мощности микроволнового излучения 800 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка оксида магния с размерами кристаллов не более 10 нм.

Пример 3

Синтез оксида цинка был осуществлен из исходных водных растворов нитрата цинка в соотношении нитратные группы: карбамид 2:1 (поз. 1). Реагенты в течение 20 минут подвергают микроволновой обработке в реакторе при мощности микроволнового излучения 700 Вт (поз. 2).

Полученный в результате порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат - оксид цинка, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 10 нм.

Пример 4

Синтез оксида цинка был осуществлен из раствора нитрата цинка в соотношении 0,2 моль нитратных групп к 0,1 моль карбамида, в 400 мл дистиллированной воды (поз. 1). Способ проводят, как описано выше, но микроволновую обработку проводили в течение 15 минут при мощности микроволнового излучения в печи 800 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 20 нм.

Пример 5

Синтез оксида циркония был осуществлен из исходных водных растворов нитрата циркония в соотношении 0,02 моль нитратных групп к 0,01 моль карбамида в 200 мл дистиллированной воды (поз. 1). Реагенты в течение 20 минут подвергались микроволновой обработке в печи при мощности микроволнового излучения 800 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 10 нм.

Полная растворимость исходных соединений и высокая скорость процесса приводят к получению диоксида циркония в нанодисперсном состоянии.

Установлено, что микроволновая обработка раствора нитрата цирконила, содержащего также в качестве восстановителя нитратной среды карбамид, позволила получить после выпаривания всей воды сухой порошок оксида циркония. Согласно данным Рентгенофазового Анализа (РФА), порошок представляет собой кристаллы со структурой кубической формы оксида циркония.

Сканирующая электронная микроскопия подтверждает малый размер кристаллов. Порошок оксида циркония представляет собой в основном плоские кристаллы, у которых толщина много меньше длины и ширины. Причем толщина не больше 10 нм, то есть размеры находятся в нанообласти.

Пример 6

Синтез оксида меди был осуществлен из исходных водных растворов нитрата меди в соотношении 0,02 моль нитратных групп к 0,01 моль карбамида в 200 мл дистиллированной воды (поз. 1). Процесс ведут, как описано выше. Микроволновую обработку проводят в течение 20 минут при мощности микроволнового излучения 700 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 5 нм.

Пример 7

Синтез оксида никеля был осуществлен из исходных водных растворов нитрата никеля в соотношении 0,02 моль нитратных групп к 0,01 моль в дистиллированной воде (поз. 1). Реагенты в течение 10 минут подвергались микроволновой обработке при мощности микроволнового излучения 1200 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 10 нм.

Пример 8

Как описано выше, проводили синтез оксида алюминия из исходных водных растворов нитрата алюминия в соотношении 0,02 моль нитратных групп нитрата алюминия к 0,01 моль карбамида (поз. 1). Реагенты в течение 10 минут подвергались микроволновой обработке при мощности микроволнового излучения 900 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов оксида алюминия не более 10 нм.

Пример 9

Как описано выше, проводили синтез оксида иттрия из растворов, содержащих нитрат иттрия и карбамид в соотношении 0,02 моль нитратных групп иттрия к 0,01 моль карбамида в 200 мл дистиллированной воды (поз. 1). Реагенты в течение 20 минут подвергались микроволновой обработке в печи при мощности микроволнового излучения 800 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 10 нм.

Пример 10

Как описано выше, проводили синтез оксида галлия из растворов, содержащих нитрат галлия и карбамид в соотношении 0,02 моль нитратных групп галлия и 0,01 моль карбамида (поз. 1). Реагенты течение 15 минут подвергались микроволновой обработке в печи при мощности микроволнового излучения 800 Вт (поз. 2).

Полученный порошок был изучен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре ДРОН-3 с использованием CuKα-излучения (поз. 3). Анализ показал, что был получен однофазный препарат, в котором отсутствовали рефлексы отражений исходных веществ. Данные сканирующей электронной микроскопии показали получение порошка с размерами кристаллов не более 10 нм.

Существенным отличительным признаком является новый способ получения нанодисперсных оксидов металлов, который предусматривает введение в азотнокислый раствор металлов карбамида в установленном соотношении, а также термообработку исходных растворов нитратов в микроволновой печи. Определяющими факторами получения такого ультрадисперсного материала является проведение термической обработки в одну стадию при действии микроволнового излучения.

Таким образом, решена задача, стоявшая перед авторами данного изобретения, - разработан простой, технологичный способ получения нанодисперсных порошков оксидов 3d-металлов (скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк), 4d-металлов (иттрий, цирконий), металлов третьей группы главной подгруппы (алюминий, галлий, индий) с размером зерна 10 нм.

Способ получения нанодисперсных оксидов металлов из водных растворов нитратов металлов, заключающийся в том, что проводят взаимодействие нитратов металлов с карбамидом в молярном соотношении 2 моль нитратных групп соли металла к 1 моль карбамида, при этом реакционную среду подвергают воздействию микроволнового излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в космической технике, строительстве, в химической, пищевой и легкой промышленности. Пигмент для светоотражающих покрытий содержит смесь частиц диоксида циркония со средним размером 3 мкм и наночастицы диоксида циркония размером 30-40 нм.
Группа изобретений может быть использована в производстве катализаторов, в частности, для селективного восстановления NOx. Каталитическая композиция содержит по меньшей мере один оксид на носителе, состоящий из оксида циркония, или оксида титана, или смешанного оксида циркония и титана, или из оксида циркония и оксида по меньшей мере одного оксида другого элемента, выбранного из празеодима, лантана, неодима и иттрия, нанесенный на носитель на основе оксида кремния.

Изобретение относится к каталитической композиции, а также способам (вариантам) получения каталитической композиции для обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания на основе оксида циркония, оксида церия и оксида иттрия или на основе оксида циркония, оксида церия и по меньшей мере двух оксидов редкоземельных металлов, не являющихся церием, с массовым содержанием оксида циркония по меньшей мере 20% и оксида церия не более 70%.
Изобретение относится к способу получения водной дисперсии оксида циркония, включающему взаимодействие соли циркония со щелочью в воде с получением суспензии частиц оксида циркония, фильтрацию, промывание и репульпирование суспензии, добавление органической кислоты к полученной суспензии в количестве одна мольная часть или больше на мольную часть циркония в суспензии, гидротермическую отработку полученной смеси при температуре 170°С или выше в течение не менее часа и промывание полученной водной дисперсии частиц оксида циркония.

Изобретение относится к композиции на основе оксидов циркония, церия и по меньшей мере одного редкоземельного элемента, отличного от церия, к способу ее получения и к ее применению для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Дисперсию оксида циркония получают путем взаимодействия соли циркония со щелочью в воде с получением суспензии частиц оксида циркония.
Изобретение может быть использовано в производстве плотной износостойкой керамики, твердых электролитов. Способ получения нанопорошка сложного оксида циркония, иттрия и титана включает приготовление исходного раствора солей нитратов, введение в него органической кислоты и титансодержащего соединения и последующую термообработку.

Изобретение относится к композиции на основе оксида церия и оксида циркония с особой пористостью, которая может применяться в каталитических системах для обработки выхлопных газов.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Состав для получения тонкой пленки сложных оксидов циркония, фосфора и кальция содержит этиловый спирт, предварительно перегнанный и осушенный до 96 мас.%, оксохлорид циркония, хлорид кальция и ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксохлорид циркония - 4,7-6,8 Хлорид кальция - 2,6-4,4 Ортофосфорная кислота - 0,5 Этиловый спирт - остальное. Предложенное изобретение позволяет получить тонкие пленки, обладающие высокими показателями преломления.
Изобретение относится к способу получения наночастиц оксида переходного металла, покрытых аморфным углеродом. .

Изобретение относится к устройству для обработки потока жидкости микроволновым излучением. Устройство содержит: сосуд, имеющий боковую стенку и противоположные первую и вторую торцевые стенки, определяющие, по существу, цилиндрическую камеру, при этом первая торцевая стенка расположена на заданном расстоянии d1 от второй торцевой стенки; трубопровод для протекания жидкости, при этом трубопровод проходит через первую торцевую стенку в направлении второй торцевой стенки сосуда, при этом камера и трубопровод являются, по существу, соосными, и при этом трубопровод является, по существу, прозрачным для микроволнового излучения; и источник микроволнового излучения, входное отверстие для микроволнового излучения в боковой стенке сосуда.

Изобретение относится к области химии. Метан-водяную смесь разделяют на два потока.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению наночастиц металлов. Предварительно подготовленную суспензию зародышевых наночастиц металла вводят в ростовую среду, содержащую водный раствор соединения металла концентрацией 10-5-10-3 М, восстанавливающий агент концентрацией 10-5-10-2 М, стабилизирующий агент концентрацией 10-3-1,0 М и термочувствительный агент концентрацией 0,1-10 мас.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к аппаратам для проведения физико-химических процессов в движущемся слое катализатора, и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, строительной отраслях промышленности при измельчении и смешивании компонентов конечного продукта.

Изобретение относится к системе, использующей тепловую энергию солнечного происхождения совместно с микроволнами и плазмами для получения, главным образом, моноксида углерода (СО) и водорода (Н2) из углеродных соединений (биомассы, бытовых отходов, осадка сточных вод, ископаемого угля).

Изобретение относится к способу получения фотокаталитических покрытий диоксида титана на стекле, а также к составам, используемым для получения таких покрытий. .

Изобретение относится к физико-химическим способам получения ультрадисперсных порошков (нанопорошков) и покрытий из электропроводящих материалов, основанным на газофазном синтезе нанопорошка.

Изобретение относится к способам получения кристаллических алюмосиликатов, с помощью которых производится удовлетворение потребностей использующих их по прямому назначению соответствующих отраслей промышленного производства, а именно: электротехнической, химической, а также к устройствам для осуществления такого рода технологий.

Изобретение относится к способу плазменно-химического осаждения из газовой фазы для нанесения покрытия или удаления материала с внутренней поверхности полого изделия.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, который включает следующие стадии: (а) карбонилирование метанола и/или его реакционноспособного производного моноксидом углерода в первой реакционной зоне, включающей жидкую реакционную смесь, содержащую катализатор карбонилирования и промоторный металл для катализатора карбонилирования, метилиодид, метилацетат, уксусную кислоту и необязательно воду, где в жидкой реакционной смеси находятся в равновесии по меньшей мере первый растворимый каталитический материал с промоторным металлом и второй растворимый каталитический материал с промоторным металлом, причем среди материалов, находящихся в равновесии, первый каталитический материал с промоторным металлом является наименее промоторно активным; (б) отвод из упомянутой первой реакционной зоны жидкой реакционной смеси совместно с растворенными и/или захваченными моноксидом углерода и другими газами; (в) необязательное пропускание упомянутой отводимой жидкой реакционной смеси через одну или несколько последующих реакционных зон для израсходования по меньшей мере части растворенного и/или захваченного моноксида углерода; (г) направление упомянутой жидкой реакционной смеси со стадии (б) и необязательной стадии (в) на одну или несколько стадий разделения однократным равновесным испарением с получением паровой фракции, которая включает способные конденсироваться компоненты и отходящий газ низкого давления, причем способные конденсироваться компоненты содержат получаемую уксусную кислоту, метилиодид, метилацетат и необязательную воду, а отходящий газ низкого давления содержит моноксид углерода и другие газы, растворенные и/или захваченные отводимой жидкой реакционной смесью; и жидкой фракции, которая включает катализатор карбонилирования, промоторный металл для катализатора карбонилирования и уксусную кислоту как растворитель; (д) возврат жидкой фракции со стадии разделения однократным равновесным испарением в первую реакционную зону; (е) определение (I) концентрации первого каталитического материала с промоторным металлом и/или (II) отношения концентрации первого каталитического материала с промоторным металлом к концентрации второго каталитического материала с промоторным металлом, находящихся в равновесии между собой, содержащихся в жидкой реакционной смеси на любой из стадий с (а) по (г) и/или присутствующих в жидкой фракции на стадии (д); и (ж) поддержание (I) и/или (II) ниже предопределенного значения.
Изобретение может быть использовано при изготовлении нейтронопоглощающих материалов для стержней регулирования систем управления и защиты ядерных реакторов. Способ получения керамических материалов на основе нанокристаллических порошков гафната диспрозия включает изготовление смешанного гидроксида диспрозия и гафния путем растворения в воде солей HfOCl2·8H2O и Dy(NO3)3·5H2O и добавления полученного раствора к раствору аммиака. Далее проводят фильтрацию и промывку полученного осадка, сушку с последующим прокаливанием до получения гафната диспрозия, его размол, прессование и отжиг полученных компактов. Стадию сушки и прокаливания смешанного гидроксида проводят под действием СВЧ-излучения с непрерывной мощностью 1,5-6,0 кВт. При этом ступенчато изменяют температуру в течение 1,0-1,5 час до получения нанокристаллического порошка гафната диспрозия. Изобретение позволяет сократить длительность сушки и прокаливания смешанного гидроксида диспрозия и гафния и получить керамические материалы с высокой плотностью. 4 пр.
Наверх