Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрено применение различных вариантов механохимического синтеза для получения нанодисперсных частиц оксидных материалов. Приведены результаты исследований ряда твердофазных реакций в смесях реагентов, подвергнутых механической активации и последующей термической обработке. Изучена роль солевой матрицы в предотвращении агрегирования ультрадисперсных частиц. Проведено сравнение эффективности мягкого механохимического синтеза и золь-гель метода и показано, что оба метода позволяют получать нанодисперсные частицы, близкие по размерам.

Рассмотрена возможность использования электролиза с проточными углеграфитовыми электродами из углеродных волокнистых материалов для регенерации золота и серебра из растворов, образующихся на различных стадиях изготовления ювелирных изделий. Показано, что электролиз с углеродными волокнистыми электродами обеспечивает высокую (более 99 %) степень извлечения золота и серебра: 1)из сернокислых тиомочевинных растворов анодного травления золотосодержащих изделий любой пробы, 2) промывных растворов и отработанных электролитов золочения и серебрения ювелирных изделий, 3) растворов, образующихся при гидрометаллургической переработке отработанных полировальных паст. Углеродные волокнистые электроды с осажденными на них золотом и серебром подвергаются обжигу в пламени горелки, благородные металлы в виде порошка или слитка возвращаются в технологический процесс.

Исследована "емкость" слоистых силикатов в механохимических реакциях нейтрализации с органическими кислотами. Установлено, что "емкость" силиката зависит от природы как кислоты, так и силиката. В реакциях с кислотами, хорошо диссоциирующими в водных растворах, "емкость" талька максимальна, м.с. тальк : кислота = 1 : 2, 1 : 1 и 3 : 2 соответственно с непредельной одно-, двух- и трехосновными кислотами. Для этих же кислот максимальная "емкость" каолинита - м.с. каолинит : кислота ~ 1:0.5. В случае монокарбоновых предельных кислот м. с. тальк :  кислота < 1 : 1, для ароматических кислот м.с. тальк : кислота  = 1 : 1, каолинит : кислота 1 : 0.25.

Разработан способ получения электропроводящей керамики на основе оксидов титана, основанный на проведении реакции TiO₂ + Ti с предварительной механической активацией смеси и последующей термической обработкой в среде водорода и аргона при 1060-1080 °С. Приведены данные рентгенофазового анализа, подтверждающие образование полученных соединений, данные по их электропроводности, которые находятся в пределах 160-630 См/см, а также изучено анодное поведение оксидов Ti₃O₅ и Ti₄O₉ и представлены анодные вольт-амперные зависимости.

На примере системы TiB₂ - Cu исследованы особенности реакции синтеза упрочняющей фазы в металлической матрице при осуществлении процесса путем сочетания методов механической активации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Показано, что проведение реакции в матрице позволяет существенно повысить дисперсность продукта. Для образования композита, содержащего наноразмерные частицы диборида титана размером 30-50 мкм в медной матрице, решающее значение имеет механическая активация порошковой смеси реагентов и продукта СВС-реакции. Нанокомпозиты содержат частицы диборида титана размером 30-50 нм, распределенные в медной матрице. Объемное содержание диборида титана в нанокомпозитах может изменяться в широких пределах (10-60%). Исследованы пути эволюции наноструктуры полученных композитов при компактировании, определены условия, необходимые для получения объемных наноструктурных материалов. На основе системы TiB₂ - Cu синтезированы компактные нанокомпозиты с высокими прочностными характеристиками и материалы с повышенной стойкостью к электрической эрозии. Обсуждены возможности и перспективы разработанного метода синтеза нанокомпозитов.

Показано, что совместная механохимическая обработка (СМХО) смеси каолинита и серной кислоты может быть использована для извлечения алюминия из слоистых алюмосиликатов. Методом рентгенофазового анализа установлено образование кристаллогидрата сульфата алюминия в продуктах СМХО каолинита. Изучено влияние СМХО каолинитов в аппаратах с различным уровнем подводимой энергией на степень извлечения алюминия в жидкую фазу. Наибольшая степень извлечения алюминия достигнута в центробежно-планетарной мельнице АГО-2.

Разработаны состав и способ получения огнезащитной композиции на основе жидкого стекла и оксида алюминия. Обнаружено положительное влияние механической активации оксида алюминия на свойства композиции как результат изменения фазового состава, строения и реакционной способности оксидного порошка. Предложена технологическая схема получения композиции.

Изучены превращения, протекающие при механохимической обработке кристаллических аномеров D-глюкозы. Установлено, что твердая органическая кислота или твердый неорганический амфолит (NaHCO₃) являются эффективными катализаторами твердофазной аномеризации D-глюкозы. Показано, что механическая активация в присутствии твердой органической кислоты приводит к образованию продуктов димеризации D-глюкозы. Наибольшей реакционной способностью в реакциях твердофазной аномеризации и димеризации обладает b-D-глюкоза. Различие в реакционной способности двух кристаллических аномеров объясняется наличием у b-аномера эффективного механизма переноса протонов. В отличие от a-D-глюкозы b-аномер обладает электрической проводимостью, которая для этого класса веществ, скорее всего, обусловлена переносом протонов. Электрическая проводимость кристаллической b-D-глюкозы зависит от степени дефектности и коррелирует со скоростью реакции механохимической аномеризации.

Исследован синтез ряда катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов с применением механической активации. Показано, что полученные материалы характеризуются субмикронным размером частиц и наличием структурного разупорядочения. Установлено, что это оказывает положительное влияние на электрохимические свойства катодов внедрения (например, LiMn₂O₄-3 В, LiV₃O₈-3 В, Li₃Fe₂(PO₄)₃-2.8 В), а также катодов, обладающих низкой электронной проводимостью (например, LiFePO₄-3.4 В). Высокая дисперсность способствует увеличению практической емкости за счет более полного использования объема частиц, а также проведению процесса внедрения/экстракции ионов лития в кинетическом режиме, что важно для создания быстродействующих аккумуляторов. Положительное влияние структурной разупорядоченности состоит в большей стабильности дефектных структур к процессам внедрения ионов лития и, как следствие, лучшей циклируемости.

Изучено изменение состава и свойств водорастворимых компонентов торфа при механохимической обработке. Установлено, что механохимическая обработка влияет на состав, количественное содержание и биологическую активность водорастворимых компонентов торфа. Механохимическая обработка верхового торфа с целловиридином и щелочью приводит к увеличению выхода водорастворимых кислородсодержащих соединений, в том числе гуминовых кислот. Минеральный состав торфа после обработки практически не изменяется. Показано, что водорастворимые компоненты, полученные механохимическим методом, стимулируют прорастание семян и развитие проростков пшеницы на ранних стадиях вегетации.