Способ получения композита ортованадат лития/углерод



Способ получения композита ортованадат лития/углерод
Способ получения композита ортованадат лития/углерод
Способ получения композита ортованадат лития/углерод
C01P2002/30 - Неорганическая химия (обработка порошков неорганических соединений для производства керамики C04B 35/00; бродильные или ферментативные способы синтеза элементов или неорганических соединений, кроме диоксида углерода, C12P 3/00; получение соединений металлов из смесей, например из руд, в качестве промежуточных соединений в металлургическом процессе при получении свободных металлов C21B,C22B; производство неметаллических элементов или неорганических соединений электролитическими способами или электрофорезом C25B)

Владельцы патента RU 2683094:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской акдемии наук (RU)

Изобретение относится к получению композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C в мелкодисперсном состоянии, который может быть использован в качестве эффективного анодного материала химических источников тока. Способ получения указанного композита включает гидротермальную обработку реакционной смеси, содержащей соединение ванадия, соединение лития и глюкозу, с последующим фильтрованием, промывкой, сушкой и отжигом в инертной атмосфере. В качестве соединения ванадия используют метаванадат аммония. В качестве соединения лития используют моногидрат гидроксида лития. Молярное соотношение компонентов смеси метаванадат аммония:моногидрат гидроксида лития:глюкоза составляет 1:3:(5÷2). Гидротермальную обработку осуществляют микроволновым излучением мощностью 17-19 Вт при постоянном перемешивании со скоростью 100-300 об/мин при температуре 160-220°С и давлении 10-15 бар в течение 5-20 мин. Отжиг ведут при температуре 500-650°С в течение 1-2 ч. Изобретение позволяет сократить длительность получения композита ортованадат лития/углерод в виде частиц сферической формы типа ядро-оболочка, предотвратить агрегацию частиц. 3 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к способу получения композитов в мелкодисперсном состоянии, в частности, композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, который может быть использован в качестве эффективного анодного материала химических источников тока (Shao G., Gan L., Ma Y. et al. Enhancing the performance of Li3VO4 by combining nanotechnology and surface carbon coating for lithium ion batteries // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 11253-11260; Zhang C., Liu C., Nan X. et al. Hollow-cuboid Li3VO4/C as high-performance anodes for lithium-ion batteries // ACS Appl. Mater. Interfaces 2016. V. 8. P. 680-688).

Известен способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, включающий три стадии. На первой стадии получают вязкий раствор гидротермальной обработкой смеси метаванадата аммония NH4VO3, карбоната лития Li2CO3 и гексаметилентетрамина C6H12N4, взятых в молярном соотношении 2:3:5, при 120-180°С в течение 12-48 ч. На второй стадии к полученному вязкому раствору добавляют графит в количестве 10-50 вес. % от общего веса, а затем проводят гомогенизацию при интенсивном перемешивании в течение 15-50 мин, с последующей сушкой полученной суспензии. На третьей стадии реакционную массу отжигают при температуре 500-600°С в течение 2-10 ч в атмосфере азота. Согласно РФА полученный композит индексируется как ортованадат лития ортором-бической сингонии (JCPDS 41-1487). По данным сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) композит Li3VO4/С образован наночастицами размером ~100 нм (Патент CN 104124446, МПК B82Y 30/00, Н01М 10/0525, Н01М 4/366, Н01М 4/5825, Н01М 4/587, 2014 год).

Недостатком известного способа является длительность процесса (до 58 ч). Кроме того, гомогенизация гидрофильного компонента вязкого раствора и гидрофобного графита путем простого перемешивания не обеспечивает равномерное распределение углерода в конечном продукте.

Известен способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, включающий растворение в воде при перемешивании и нагревании при 70-100°С в течение 4-10 ч метаванадата аммония NH4VO3, гидроксида лития LiOH и гексаметилентетрамина C6H12N4, взятых в молярном соотношении 1÷3:4÷8:3÷5, с последующим добавлением к охлажденному раствору 0.05 г лимонной кислоты С6Н8О7. Полученную гомогенную реакционную жидкость сушат при 60-80°С с последующим отжигом при 400-700°С в течение 2-10 ч в атмосфере азота. Согласно РФА полученный композит индексируется как ортованадат лития орторомбической сингонии (JCPDS 41-1487). По данным СЭМ композит Li3VO4/С образован агломерированными наночастицами размером ~100 нм (Патент CN 107039637, МПК Н01М 10/054, Н01М 4/1391, Н01М 4/1393, Н01М 4/362, Н01М 4/583, 2017 год).

Недостатком известного способа является длительность процесса (до 20 ч), а также невысокое качество конечного продукта за счет агломерации частиц в процессе, приводящее к уменьшению площади удельной поверхности конечного продукта.

Известен способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C с использованием глюкозы как источника углерода. В известном способе порошки пентоксида ванадия V2O5, карбоната лития Li2CO3, взятые в молярном соотношении 1:3, и 35 вес. % глюкозы, перемешенные в шаровой мельнице в течение 4 ч, подвергают двухступенчатому нагреву. Первоначально - при температуре 350°С в течение 4 ч в атмосфере, содержащей 70% аргона и 30% водорода, а затем отжиг ведут при 750°С в течение 8 ч. Согласно РФА полученный композит индексируется как ортованадат лития орторомбической сингонии (JCPDS 41-1487). Согласно СЭМ полученный композит образован частицами размером до 1 мкм (Z. Liang, Y. Zhao, Y. Dong et al. The low and high temperature electrochemical performance of Li3VO4/C anode material for Li-ion batteries // J. Electroanalyt. Chem. 2015. V. 745. P. 1-7).

Недостатком известного способа является длительность процесса (до 18 ч), отжиг в атмосфере взрывоопасного водорода, а также невысокое качество конечного продукта за счет негомогенного распределения исходных фаз, агломерации частиц в процессе твердофазного синтеза, приводящее к уменьшению площади удельной поверхности конечного продукта.

Известен способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, в котором 2 мМ V2O5 и 6 мМ Li2CO3 растворяют при перемешивании в 70 мл воде, затем добавляют 0.9 г глюкозы С6Н12О6. Полученный реакционный раствор подвергают распылительной сушке, впрыскивая жидкость в поток азота, нагретого до температуры 113-200°С, с последующей сепарацией твердых частиц и их отжигом при температуре 550°С в течение 5 ч в атмосфере аргона. Согласно РФА полученный композит индексируется как ортованадат лития орторомбической сингонии (JCPDS 41-1487). Согласно СЭМ полученный композит образован частицами в форме полых сфер диаметром 0.5-5 мкм (J. Zeng, Y. Yang, С.Li et al. Li3VO4: an insertion anode material for magsium ion batteries with high specific capacity // Electrochim. Acta. 2017. V. 247. P. 265-270).

Недостатком известного способа является его сложность и высокая энергоемкость, обусловленная использованием распылительного оборудования, а также невысокое качество конечного продукта за счет высокого разброса частиц по размеру.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, включающий растворение в воде при перемешивании пентоксида ванадия V2O5, карбоната лития Li2CO3, гексаметилентетрамина C6H12N4, взятых в молярном соотношении 1:3:5, с последующей загрузкой реакционной смеси в автоклав, в котором осуществляют гидротермальную обработку при температуре 120°С в течение 24 ч. Затем к полученному раствору добавляют 0.047 г глюкозы С6Н12О6 и перемешивают реакционную массу в течение 2 ч. После чего раствор высушивают, а затем отжигают при температуре 550°С в течение 5 ч в атмосфере азота. Согласно данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, полученный композит содержит азот. По данным СЭМ композит на основе Li3VO4 образован агломерированными частицами размером 100-500 нм, имеющими преимущественно плоскую овально вытянутую форму (Zhang J., Ni S., Ma J. et al. High capacity and superlong cycle life of Li3VO4/N-C hybrids as anode for high performance Li-ion batteries // J. Power Sources. 2016. V. 301. P. 41-46). (прототип).

Недостатками известного способа являются длительность процесса (до 31 ч), а также невысокое качество конечного продукта за счет высокой агломерация частиц и их загрязнения азотом вследствие неполного термического разложения гексаметилентетрамина при отжиге реакционной массы.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C, позволяющий сократить длительность процесса, повысив качество конечного продукта за счет уменьшения степени агломерации частиц, и обеспечивающий получение частиц иной морфологии, чем известный способ.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения композита ортованадат лития/углерод состава Li3VO4/C, включающем гидротермальную обработку реакционной смеси, содержащей соединение ванадия, соединение лития и глюкозу с последующим фильтрованием, промывкой, сушкой и отжигом в инертной атмосфере, в котором в качестве соединения ванадия используют метаванадат аммония, в качестве соединения лития используют моногидрат гидроксида лития, при этом молярное соотношение компонентов смеси метаванадат аммония : моногидрат гидроксида лития : глюкоза составляет 1:3:0.5÷2, а гидротермальную обработку осуществляют микроволновым излучением мощностью 17-19 Вт при постоянном перемешивании со скоростью 100-300 об/мин при температуре 160-220°С и давлении 10-15 бар в течение 5-20 мин, а отжиг ведут при температуре 500-650°С в течение 1-2 ч.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/С, частицы которого имеют сферическую форму типа ядро-оболочка путем гидротермально-микроволновой обработки в предлагаемых условиях с использованием предлагаемых реагентов.

Исследования, проведенные авторами, позволили выявить возможность использования глюкозы С6Н12О6, не только как источника углерода, позволяющего осуществлять синтез в растворе и вводить углерод в состав композита in situ, то есть в процессе формирования композита при разложении глюкозы в микроволновых условиях, но и реагента, способствующего формированию сферической формы частиц композита типа ядро-оболочка за счет термолиза при обжиге образовавшегося в качестве промежуточного продукта в условиях микроволновой обработки координационного соединения ортованадата лития с глюкозой.

Условиях микроволновой обработки при непрерывном перемешивании способствует гомогенизации конечного продукта. Такой подход к осуществлению процесса получения композита Li3VO4/С обеспечивает надежность равномерного распределения углеродной составляющей композита. Гомогенное диспергирование углерода в композите предотвращает агрегацию частиц конечного продукта, что в конечном итоге повышает стабильность работы различных устройств, изготовленных на основе композита ортованадат лития/углерод как материала.

Авторами экспериментальным путем было установлено, что существенным фактором, определяющим состав, структуру и морфологию конечного продукта является использование исходных компонентов в определенных количествах. Так, при уменьшении молярного соотношения исходных компонентов реакционной массы (содержание глюкозы меньше, чем 0.5) в конечном продукте наблюдается появление агломерированных частиц с морфологией, отличной от сферической типа ядро-оболочка. При увеличении молярного соотношения исходных компонентов реакционной массы (содержание глюкозы больше, чем 2) происходит частичное восстановление ванадия с образованием дополнительно с основной фазой Li3VO4/C оксидной ванадиевой бронзы лития β-LixV2O5 (х≤0,33). Также при снижении температуры отжига менее 500°С или при повышении ее выше 650°С в конечном продукте появляются агломерированные частицы с морфологией, отличной от сферической типа ядро-оболочка. Кроме того, проведение микроволновой обработки в условиях при температуре ниже 160°С в течение менее 5 мин, давлении ниже 10 бар, мощности микроволнового излучения ниже 17 Вт и перемешивании со скоростью менее 100 об/мин не обеспечивает чистоты конечного продукта: наряду с основной фазой в продуктах реакции обнаружены непрореагированные метаванадат аммония NH4VO3 и моногидрат гидроксида лития LiOH⋅Н2О. Проведение микроволновой обработки в условиях при температуре выше 220°С в течение более 20 мин, давлении выше 15 бар, мощности микроволнового излучения выше 19 Вт и перемешивании со скоростью выше 300 об/мин приводит к увеличению степени агломерации частиц и, следовательно, к уменьшению площади удельной поверхности композита Li3VO4/C, что обусловливает уменьшение качества конечного продукта.

На фиг. 1 представлена экспериментальная рентгенограмма композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/С и позиции дифракционных линий на теоретической дифрактограмме ортованадата лития Li3VO4.

На фиг. 2 приведено изображение частиц композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C сферической формы типа ядро-оболочка, полученное на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) низкого (а) и высокого (б) разрешения.

На фиг. 3 представлен КР-спектр композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/C.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут порошок метаванадата аммония NH4VO3, порошок моногидрата гидроксида лития LiOH⋅H2O, порошок глюкозы С6Н12О6 и растворяют в воде при молярном отношении NH4VO3:LiOH⋅H2O:С6Н12О6, равном 1:3:0.5÷2. Полученную гомогенную смесь помещают в микроволновой реактор мощностью 17-19 Вт Monowave 300 (Anton Parr), нагревают до 160-220°С, выдерживают при этой температуре и давлении 10-15 бар в течение 5-20 мин при постоянном перемешивании со скоростью 100-300 об/мин. Полученный раствор коричневого цвета сушат на воздухе при 50°С. атем гомогенную смесь отжигают в токе инертного газа (азота или аргона) при температуре 500-650°С в течение 1-2 ч. Аттестацию полученного продукта проводят с помощью рентгенофазового анализа (РФА), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и КР-спектроскопни. Содержание углерода в композите определяли химическим методом. По данным РФА полученный порошок является композитом ортованадат лития/углерод Li3VO4/С на основе орторомбической структуры ортованадата лития Li3VO4 с параметрами элементарной ячейки а=5.447 Å, b=6.327 Å, с=4.948 Å (фиг. 1). Согласно СЭМ частицы Li3VO4/C имеют сферическую форму диаметром 30-40 мкм типа ядро-оболочка (фиг. 2). Толщина оболочки сферических частиц композита Li3VO4/С равна 200-300 нм. Ядро сферической частицы является пористым. Диаметром пор равен 50-500 нм. Наличие свободного углерода в композите Li3VO4/С подтверждается КР-спектроскопией (фиг. 3). На КР-спектре наблюдается G - полоса (graphitic) с частотой 1595 см-1, характеризующая колебания атомов углерода в sp2 - гибридизации, и D - полоса (disordered) с частотой 1361 см-1, обусловленная колебаниями С-С-связей с sp3-типом гибридизации, а также ответственна за структурное разупорядочение и служит характеристикой степени дефектности углеродсодержащей компоненты. По данным термогравиметрического анализа содержание углерода в композите Li3VO4/C равно 10.3 вес. %.

Пример 1. Берут 0.1169 г порошка метаванадата аммония NH4VO3, 0.1259 г порошка моногидрата гидроксида лития LiOH⋅H2O, 0.18 г порошка глюкозы С6Н12О6 (молярное соотношение NH4VO3:LiOH⋅Н2О:С6Н12О6 составляет 1:3:1) и растворяют в 30 мл дистиллированной воды. Полученную гомогенную смесь помещают в микроволновой реактор Monowave 300 (Anton Parr) мощностью 19 Вт, нагревают до 200°С и давлении 10 бар и выдерживают 5 мин при постоянном перемешивании со скоростью 300 об/мин. После этого микроволновой реактор автоматически охлаждается сжатым воздухом до комнатной температуры. Полученный раствор сушат на воздухе при температуре 50°С. Затем гомогенную смесь помещают печь, нагревают в токе азота до 500°С и выдерживают 2 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом Li3VO4/С на основе орторомбической сингонии ортованадата лития с концентрацией углерода равной 10.3 вес. %, состоящим из частиц сферической формы диаметром 30-40 мкм типа ядро-оболочка.

Пример 2. Берут 0.1169 г порошка метаванадата аммония NH4VO3, 0.1259 г порошка моногидрата гидроксида лития LiOH⋅H2O, 0.36 г порошка глюкозы С6Н12О6 (молярное соотношение NH4VO3:LiOH⋅Н2О:С6Н12О6 составляет 1:3:2) и растворяют в 30 мл дистиллированной воды. Полученную гомогенную смесь помещают в микроволновой реактор Monowave 300 (Anton Parr) мощностью 17 Вт, нагревают до 140°С и давлении 15 бар и выдерживают 20 мин при постоянном перемешивании со скоростью 200 об/мин. После этого микроволновой реактор автоматически охлаждается сжатым воздухом до комнатной температуры. Полученный раствор сушат на воздухе при температуре 50°С. Затем гомогенную смесь помещают печь, нагревают в токе аргона до 650°С и выдерживают 1 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом Li3VO4/С на основе орторомбической сингонии ортованадата лития с концентрацией углерода равной 10.3 вес. %, состоящим из частиц сферической формы диаметром 30-40 мкм типа ядро-оболочка.

Пример 3. Берут 0.1169 г порошка метаванадата аммония NH4VO3, 0.1259 г порошка моногидрата гидроксида лития LiOH⋅H2O, 0.09 г порошка глюкозы С6Н12О6 (молярное соотношение NH4VO3:LiOH⋅H2O:С6Н12О6 составляет 1:3:0.5) и растворяют в 30 мл дистиллированной воды. Полученную гомогенную смесь помещают в микроволновой реактор Monowave 300 (Anton Parr) мощностью 17 Вт, нагревают до 220°С и давлении 10 бар и выдерживают 15 мин при постоянном перемешивании со скоростью 100 об/мин. После этого микроволновой реактор автоматически охлаждается сжатым воздухом до комнатной температуры. Полученный раствор сушат на воздухе при температуре 50°С. Затем гомогенную смесь помещают печь, нагревают в токе аргона до 550°С и выдерживают 1 ч. По данным РФА, СЭМ, КР-спектроскопии и термогравиметрического анализа полученный продукт является композитом Li3VO4/С на основе орторомбической сингонии ортованадата лития с концентрацией углерода равной 10,3 вес. %, состоящим из частиц сферической формы диаметром 30-40 мкм типа ядро-оболочка.

Таким образом, авторами предлагается простой и технологичный способ получения композита ортованадат лития/углерод Li3VO4/С, позволяющий значительно сократить его длительность и обеспечивающий получение продукта с уникальной морфологией частиц сферической формы типа ядро-оболочка и отсутствием агломерации.

Способ получения композита ортованадат лития/углерод, включающий гидротермальную обработку реакционной смеси, содержащей соединение ванадия, соединение лития и глюкозу с последующим фильтрованием, промывкой, сушкой и отжигом в инертной атмосфере, отличающийся тем, что в качестве соединения ванадия используют метаванадат аммония, в качестве соединения лития используют моногидрат гидроксида лития, при этом молярное соотношение компонентов смеси метаванадат аммония:моногидрат гидроксида лития:глюкоза составляет 1:3:5÷2, а гидротермальную обработку осуществляют микроволновым излучением мощностью 17-19 Вт при постоянном перемешивании со скоростью 100-300 об/мин при температуре 160-220°С и давлении 10-15 бар в течение 5-20 мин, а отжиг ведут при температуре 500-650°С в течение 1-2 ч.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине. Контактная линза содержит: электроактивный компонент, выполненный с возможностью изменения фокусных характеристик контактной линзы; батарею, содержащую анодный токоотвод, катодный токоотвод, анод, электролит и катод, причем катод содержит электроосажденные катодные химические вещества, причем катод содержит электролитический диоксид марганца; и биосовместимый герметизирующий слой, причем биосовместимый герметизирующий слой герметизирует электроактивный компонент и батарею.

Изобретение относится к литий-ионной вторичной батарее и к способу ее изготовления. Способ изготовления литий-ионной вторичной батареи включает слой композиции положительного электрода, сформированной на токосъемнике положительного электрода с использованием водной композиции пасты положительного электрода, которая включает активный материал положительного электрода, включающий сложный оксид лития и марганца и водный растворитель, и дополнительно включает Li5FeO4 в качестве добавки.

Изобретение может быть использовано в качестве электродного материала в химических источниках тока, носителя катализаторов и сорбента медицинского назначения. Металлорганическое соединение - глицеролат цинка состава Zn(С3Н7О3)4 - термообрабатывают в инертной атмосфере при 500-750°С.

Изобретение может быть использовано при изготовлении электродов топливных элементов, двухслойных конденсаторов, литий-ионных или литий-полимерных батарей, а также катализаторов или адсорбентов.

Изобретение относится к катализатору реакции восстановления кислорода (ORR) и способу изготовления такого катализатора. Катализатор реакции восстановления кислорода (ORR) содержит углеродную подложку; первый слой аморфного оксида металла, лежащий поверх поверхности подложки; первый слой платины, лежащий поверх первого слоя аморфного оксида металла; второй слой аморфного оксида металла, лежащий поверх первого слоя платины; и второй слой платины, лежащий поверх второго слоя аморфного оксида металла.

Изобретение относится к фторид-ионной батарее и способу изготовления фторид-ионной батареи. Фторид-ионная батарея содержит: электродный слой, который включает в себя первый элемент-металл или элемент углерод и обладает способностью к фторированию и дефторированию; слой твердого электролита, содержащий материал твердого электролита, причем материал твердого электролита включает в себя второй элемент-металл с более низкими потенциалом фторирования и потенциалом дефторирования, чем эти потенциалы у первого элемента-металла или элемента углерода; и анодный токоотвод, в указанном порядке; и слой анодного активного материала не присутствует между слоем твердого электролита и анодным токоотводом.

Группа изобретений относится к твердооксидным топливным элементам на металлической опоре. Способ формирования твердооксидного топливного элемента с металлической опорой включает нанесение на металлическую опорную пластину слоя необработанного (зеленого) анода, содержащего оксид никеля, оксид меди и оксид церия, легированный редкоземельным элементом, причем оксид никеля, оксид меди и оксид церия, легированный редкоземельным элементом, измельчают в порошок с распределением d90 размеров частиц от 0,1 до 4 мкм; обжиг слоя зеленого анода для формирования композитного материала, содержащего оксиды никеля и меди, а также оксид церия, легированный редкоземельным элементом; обеспечение электролита и обеспечение катода.

Изобретение относится к анодным материалам, предназначенным для использования в батарее, которая содержит водный жидкий электролит. Анодный материал включает в себя: сплав-аккумулятор водорода, обратимо накапливающий и высвобождающий водород.

Изобретение относится к способу получения электрода для литий-титанатного элемента питания. Способ включает стадии: получения связующей композиции, содержащей фторакриловый гибридный латекс, в котором фтор и акрилатные полимеры гибридизуют в частицу и такие частицы диспергируются в водном растворе, и комбинирование литий-никель-кобальт-оксида алюминия (НКА) или титаната с карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ) и поливинилиденфторидом (ПВДФ) в указанном водном растворе для получения, по меньшей мере, одного электрода электрохимического элемента питания.

Изобретение относится к способу регенерации никель-водородной батареи, снабженной положительным электродом, содержащим гидроксид никеля. Способ регенерации никель-водородной батареи, снабженной положительным электродом, содержащим по меньшей мере гидроксид никеля.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения гидроксида лития включает химическую очистку литийсодержащего раствора, проведение биполярного электродиализа литийсодержащего раствора, из которого удаляют примеси двухвалентных ионов, концентрирование лития в литийсодержащем растворе и его преобразование в гидроксид лития.

Изобретение относится к технологии получения поликристаллических сцинтилляционных материалов, применяемых в различных областях науки и техники, важнейшими из которых являются: медицинские и промышленные томографы, системы таможенного контроля и контроля распространения радиоактивных материалов, приборы дозиметрического контроля, различные детекторы для научных исследований, применяемые в физике высоких энергий и астрофизике, оборудование для геофизических исследований для нефте- и газоразведки.

Изобретение относится к технологии получения материалов нанометрового размера, состоящих из нанокристаллов силицида железа α-FeSi2 с контролируемо изменяемой преимущественной кристаллографической ориентацией, формой и габитусом, и может применяться для разработки новых функциональных элементов в спинтронике и нанотехнологии.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов. Cпособ выращивания нитевидных нанокристаллов (ННК) SiO2 включает подготовку монокристаллической кремниевой пластины путем нанесения на ее поверхность мелкодисперсных частиц металла-катализатора с последующим помещением в ростовую печь, нагревом и осаждением кремния из газовой фазы, содержащей SiCl4, Н2 и O2, по схеме пар→жидкая капля→кристалл с одновременным его окислением, при этом катализатор выбирают из ряда металлов, имеющих количественные значения логарифма упругости диссоциации для реакции образования оксида , где Me - металл, О - кислород, n и m - индексы, при 1000 K, более -36,1, причем частицы металла-катализатора выбирают с диаметрами менее 100 нм, а температуру процесса выращивания устанавливают в интервале 1000-1300 K.

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Способ получения узкофракционных сферических порошков из жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля включает стадию предварительного выделения заданной фракции путем классификации исходного порошкообразного материала зернистостью 5-150 мкм, стадию получения целевого продукта, заключающуюся в проведении термовакуумной обработки в течение 3-4 ч при остаточном давлении 10-5-10-6 мм рт.ст., температуре 800-900°С и скорости нагрева до данной температуры 15-20°С/мин и последующей плазменной сфероидизации, при этом оставшийся после предварительного выделения заданной фракции более мелкий и более крупный порошок подвергают перемешиванию, прессованию, вакуумному спеканию до относительной плотности 70-80%, размолу, после чего полученный порошок возвращают на стадию предварительного выделения заданной фракции и далее выделенную заданную фракцию направляют на стадию получения целевого продукта.

Изобретение может быть использовано в производстве ворсовых материалов, бумаги. Способ получения флоккулированных частиц наполнителя включает обеспечение по меньшей мере двух водных суспензий, каждая из которых содержит по меньшей мере один материал-наполнитель.

Изобретение относится к области физики низкоразмерных структур, а именно к формированию наноразмерной тонкопленочной структуры, и может быть использовано в различных высокотехнологичных областях промышленности и науки для создания новых материалов.

Изобретение может быть использовано в производстве бумаги, красок, полимерных композиций. Способ изготовления водной суспензии осажденного карбоната кальция включает обеспечение содержащего оксид кальция материала и по меньшей мере одной деполимеризованной карбоксилированной целлюлозы, имеющей молекулярную массу Mw в интервале от 10000 до 40000 г/моль.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения функционализированного оксида алюминия с модифицированной поверхностью включает получение композиции, содержащей оксигидроксид алюминия, оксид алюминия, гидроксид алюминия или их смеси.

Изобретение может быть использовано при изготовлении композиций для ухода за полостью рта. Частицы диоксида кремния типа «ядро-оболочка» содержат ядро из диоксида кремния, а поверхность ядра из диоксида кремния вытравлена с образованием силиката металла.
Изобретение может быть использовано для изготовления диффузионных износостойких покрытий на сталях, электролитов аккумуляторов. Способ получения диборида ванадия включает нагрев в газовой среде в углеродном тигле смеси оксида ванадия V2O3, карбида бора и нановолокнистого углерода.

Изобретение относится к получению композита ортованадат литияуглерод Li3VO4C в мелкодисперсном состоянии, который может быть использован в качестве эффективного анодного материала химических источников тока. Способ получения указанного композита включает гидротермальную обработку реакционной смеси, содержащей соединение ванадия, соединение лития и глюкозу, с последующим фильтрованием, промывкой, сушкой и отжигом в инертной атмосфере. В качестве соединения ванадия используют метаванадат аммония. В качестве соединения лития используют моногидрат гидроксида лития. Молярное соотношение компонентов смеси метаванадат аммония:моногидрат гидроксида лития:глюкоза составляет 1:3:. Гидротермальную обработку осуществляют микроволновым излучением мощностью 17-19 Вт при постоянном перемешивании со скоростью 100-300 обмин при температуре 160-220°С и давлении 10-15 бар в течение 5-20 мин. Отжиг ведут при температуре 500-650°С в течение 1-2 ч. Изобретение позволяет сократить длительность получения композита ортованадат литияуглерод в виде частиц сферической формы типа ядро-оболочка, предотвратить агрегацию частиц. 3 ил., 3 пр.

Наверх