Obtaining Magnesium Nanoparticles by Receiving Flow Levitation

A. N. Markov; Марков А. Н.; I. V. Vorotyntsev; Воротынцев И. В.; P. P. Grachev; Грачев П. П.; A. A. Atlaskin; Атласкин А. А.; V. M. Vorotyntsev; Воротынцев В. М.; G. M. Kleiman; Клейман Г. М.; A. V. Barysheva; Барышева А. В.; S. S. Suvorov; Суворов С. С.; A. A. Kapinos; Капинос А. А.; A. V. Vorotyntsev; Воротынцев А. В.

doi:10.31857/S1028096023100138

Получение наночастиц магния методом индукционной потоковой левитации

Авторы: Марков А.Н.¹, Воротынцев И.В.², Грачев П.П.³, Атласкин А.А.², Воротынцев В.М.³, Клейман Г.М.¹, Барышева А.В.¹, Суворов С.С.¹, Капинос А.А.¹, Воротынцев А.В.¹
Учреждения:
1. Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
2. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
3. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Выпуск: № 12 (2023)
Страницы: 147-152
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/232234
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023100138
EDN: https://elibrary.ru/PIRZPK
ID: 232234

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Из-за развития химической промышленности возрастает потребность в получении высокочистых монодисперсных наночастиц. Поэтому необходимо правильно подобрать метод получения. В работе продемонстрирован уникальный метод – индукционная потоковая левитация, который на одной установке позволяет получать большой перечень металлических наночастиц. В настоящей работе при помощи данного метода получены наночастицы магния. Морфология изучена с помощью растровой электронной микроскопии, где полученные наночастицы представляли собой скопления из первичных частиц. Энергодисперсионный анализ показал, что поверхность наночастиц магния после взаимодействия с атмосферным воздухом полностью покрывается небольшим слоем оксида. Анализ фазового состава показал, что порошок состоит из магния без следов оксида. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой показала чистоту полученных частиц 99.99%. Характеристики пористой структуры определяли посредством низкотемпературной порометрии. Размер полученных частиц не превышал 40 нм, а средний размер составлял 23 нм. Используемый метод получения наночастиц продемонстрировал высокую производительность (до 50 г/ч) и непрерывность процесса их получения, возможность регулирования размера наночастиц в широком диапазоне, бесконтактный нагрев, что обусловливает высокую чистоту получаемого продукта, подтвержденную масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой.

Ключевые слова

магний, наночастицы, индукционная потоковая левитация, высокотемпературный синтез, порометрия.

Список литературы

Panova T.V., Kovivchak V.S. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. № 1. P. 157. https://www.doi.org/10.1134/S102745102202032X
Zhang X., Yang R., Yang J., Zhao W., Zheng J., Tian W., Li X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. Iss. 8. P. 4967. https://www.doi.org/10.1016/J.IJHYDENE.2010.12.052
Wagemans R.W.P., van Lenthe J.H., de Jongh P.E., van Dillen A.J., de Jong K.P. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 47. P. 16675. https://www.doi.org/10.1021/JA054569H
Liu Y., Zhu J., Liu Z., Zhu Y., Zhang J., Li L. // Front. Chem. 2020. V. 7. P. 949. https://www.doi.org/10.3389/FCHEM.2019.00949
KA W., RP V.D. // Rev. Phys. Chem. 2007. V. 58. P. 267. https://www.doi.org/10.1146/ANNUREV.PHYSCHEM. 58.032806.104607
Biggins J.S., Yazdi S., Ringe E. // Nano Lett. 2018. V. 18 № 6. P. 3752. https://www.doi.org/10.1021/ACS.NANOLETT.8B00955
Hyeon-Ho Jeong G., Mark A., Peer Fischer // Chem. Commun. 2016. V. 52. № 82. P. 12179. https://www.doi.org/10.1039/C6CC06800F
Ringe E. // J. Phys. Chem. C. Nanomater. Interfaces. 2020. V. 124. № 29. P. 15665. https://www.doi.org/10.1021/ACS.JPCC.0C03871
Peng H., Zhu L., Zhang Z. // PP Composites. 2012. V. 11. № 3. P. 231. https://www.doi.org/10.1163/1568554041526558
Aksenova V.V., Kanunnikova O.M., Burnyshev I.N., Pushkarev B.E., Ladyanov V.I. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2022. V. 16 № 1. P. 68. https://www.doi.org/10.1134/S1027451022010025
Mostafa A.M., Okil M., ElFaham M.M., Mostafa A.M., Mostafa A.M. // JOSA B. 2020. V. 37. № 9. P. 2620. https://www.doi.org/10.1364/JOSAB.398543
Haas I., Gedanken A. // Chem. Commun. 2008. № 15. P. 1795. https://www.doi.org/10.1039/B717670H
Sergeev G.B. // J. Nanoparticle Res. 2003. V. 5. № 5. P. 529. https://www.doi.org/10.1023/B:NANO.0000006153. 65107.42
Aurbach D., Lu Z., Schechter Z., Gofer Y., Gizbar H., Turgeman R., Cohen Y., Moshkovich M., Levi E. // Nature. 2000. V. 407 № 6805. P. 724–727. https://www.doi.org/10.1038/35037553
Kisza A., Kaźmierczak J., Borresen B., Haarberg G.M., Tunold R. // J. Appl. Electrochem. 1993 V. 25 № 10. P. 940. https://www.doi.org/10.1007/BF00241588
Markov A.N., Vorotyntsev A.V., Kapinos A.A., Petukhov A.N., Pryakhina V.I., Kazarina O.V., Atlaskin A.A., Otvagina K.V., Vorotyntsev V.M., Vorotyntsev I.V. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2022. V. 10 № 24. P. 7929. https://www.doi.org/10.1021/ACSSUSCHEMENG. 2C00940
Zhigach A.N., Leipunsky I.O., Kuskov M.L., Berezkina N.G., Afanasenkova E.S., Safronova O.A., Kudrov B.V., Lopez G.W., Skryleva E.A. // J. Alloys Compd. 2020. V. 819. P. 153054. https://www.doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2019.153054
Aravindan S., Rao P.V., Ponappa K. // J. Magnes. Alloy. 2015. V. 3 № 1. P. 52. https://www.doi.org/10.1016/J.JMA.2014.12.008
Zheng X.M., Duan X.N., Sun Y.Y., Shang H.J. // Sol. Adv. Mater. Res. 2014. V. 997. P. 312. https://www.doi.org/10.4028/WWW.SCIENTIFIC.NET/ AMR.997.312
Vassileva E., Furuta N. // J. Anal. Chem. 2001. V. 370. № 1. P. 52. https://www.doi.org/10.1007/S002160100744
Morozov A.G., Martemyanova T.V., Dodonov V.A., Kazarina O.V., Fedushkin I.L. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 2019. Iss. 39–40. P. 4198–4204. https://doi.org/10.1002/ejic.201900715