Способ получения наночастиц оксида алюминия
Владельцы патента RU 2730921:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") (RU)
Изобретение относится к получению ультрадисперсного порошка оксида алюминия, используемого для формирования нанорельефа в микроканале, в качестве гидрофильного покрытия, подложки для катализаторов. Способ получения наночастиц оксида алюминия заключается в том, что растворяют соль - сульфат алюминия в дистиллированной воде и смешивают с целлюлозой, а полученную дисперсную массу нагревают до 950°С на воздухе до полного разложения продукта. Технический результат состоит в упрощении процесса за счет уменьшения количества производимых операций. Полученные наночастицы оксида алюминия имеют размер 50-250 нм, что позволяет за счет частиц меньшего размера обеспечить прилипание к поверхности, а за счет частиц большего размера повысить капиллярные свойства. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к получению ультрадисперсного порошка оксида алюминия, используемого для формирования нанорельефа в микроканале, в качестве гидрофильного покрытия, подложки для катализаторов.
Известен способ (Патент № RU 2386589, опубл. 20.04.2010), согласно которому изделие получают путем смешения порошкообразного альфа-оксида алюминия с органическим полимерным гелем. Форму заполняют полученной смесью. Далее нагревают смесь до температуры 700-1500°С и проводят спекание в одну стадию до полного испарения и выгорания органического полимерного геля и обеспечения прочного сцепления частиц исходного порошкообразного алюминия между собой.
Недостатком указанного способа является необходимость добавления полимерного геля в порошкообразный оксид алюминия.
Известен способ получения нанокристалов оксида алюминия (Патент № RU 2665524, опубл. 30.08.2018 г.). Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения наночастиц оксида алюминия, заключающемся в том, что растворяют соль алюминия в дистиллированной воде, смешивают раствор с целлюлозой и сушат при температуре 50-100°С до образования однородной дисперсной фазы, согласно изобретению, полученную дисперсную массу нагревают до 1200°-1300°С в течение 30-60 минут на воздухе до полного разложения продукта в виде однородного бело-серого порошка. После порошок растворяют в воде и полученный раствор фильтруют от остатков угля и крупных продуктов разложения.
Недостатками данного способа является необходимость нагрева до высокой температуры и сушки целлюлозы.
Техническая задача изобретения состоит в упрощении и уменьшении количества производимых операций при получении ультрадисперсного порошка (наночастиц) оксида алюминия.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения наночастиц оксида алюминия путем растворения соли сульфата алюминия в дистиллированной воде и смешивании его с целлюлозой до дисперсного состояния, согласно изобретению, полученную дисперсную массу нагревают до 950°С в течение 30-60 минут на воздухе до полного разложения продукта.
Пример. 10 г сульфата алюминия растворяют в 50 мл дистиллированный воды, после чего полученный раствор смешивают с 30 г целлюлозы. Полученную смесь помещают в тигель и нагревают на воздухе до 950°С, выдерживая при достижении данной температуры в течении 30 минут. После полного разложения полученный продукт растворяют и фильтруют от продуктов горения. На выходе получается 8 г наночастиц оксида алюминия
На фиг. 1 представлено изображение наночастиц оксида алюминия при увеличении на РЭМ - микроскопе в 4600 раз. Характерный размер частиц - 100 нм.
На фиг. 2 представлено изображение наночастиц оксида алюминия при увеличении на РЭМ - микроскопе в 1350 раз.
Характерный размер частиц указан на рисунке от 114 до 238 нм.
Преимуществами данного способа по сравнению с прототипом является исключение стадии сушки целлюлозы и уменьшение температуры разложения, а также отказ от добавления полимерного геля. Частицы, полученные при температуре 950 градусов, сопоставимы с частицами, полученными при 1200 градусов, кроме тог предлагаемый способ позволяет уменьшить затраты энергии, необходимой для нагрева до 1200 градусов, а также ускорить процесс за счет исключения сушки дисперсной системы. Полученные данным способом наночастицы имеют размер 50-250 нм (Фиг. 2), что позволяет за счет частиц меньшего размера обеспечить прилипание к поверхности и повысить капиллярные свойства за счет частиц большего размера.
Способ получения наночастиц оксида алюминия, отличающийся тем, что растворяют соль - сульфат алюминия в дистиллированной воде и смешивают с целлюлозой, полученную дисперсную массу нагревают до 950°С на воздухе до полного разложения продукта.
