RU2305065C2 - Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles - Google Patents
Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305065C2 RU2305065C2 RU2005121234/28A RU2005121234A RU2305065C2 RU 2305065 C2 RU2305065 C2 RU 2305065C2 RU 2005121234/28 A RU2005121234/28 A RU 2005121234/28A RU 2005121234 A RU2005121234 A RU 2005121234A RU 2305065 C2 RU2305065 C2 RU 2305065C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- carbon
- reaction mixture
- metal
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к нанотехнологии и наноструктурам, в частности, к углеродным наночастицам, металлическим наночастицам и металлоуглеродным наночастицам, и может быть использовано при получении материалов для техники, медицины и энергетики. Углеродные, металлические и металлоуглеродные наночастицы могут быть использованы для производства высокопористых материалов, которые обладают каталитическими, электропроводящими и магнитными свойствами. Данные материалы могут быть использованы при изготовлении электродов топливных элементов, при производстве наполнителей емкостей для хранения водорода, в качестве активных катализаторов химических процессов, порошков для полиграфии, защитных покрытий.The invention relates to nanotechnology and nanostructures, in particular to carbon nanoparticles, metal nanoparticles and metal-carbon nanoparticles, and can be used to obtain materials for technology, medicine and energy. Carbon, metal, and carbon nanoparticles can be used to produce highly porous materials that have catalytic, electrically conductive, and magnetic properties. These materials can be used in the manufacture of fuel cell electrodes, in the manufacture of filling materials for hydrogen storage tanks, as active catalysts for chemical processes, printing powders, and protective coatings.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известны различные способы получения углеродных, металлических и металлоуглеродных наночастиц. Среди них можно отметить способ пиролиза углеводородов с различными добавками металлосодержащих соединений (R.Starke, В.Kock, P.Roth // Shock Waves, V.12, Р.351-360, 2003). Наночастицы образуются после того, как под действием температуры более 1600-2000 К, исходные молекулы распадаются на радикалы и атомы, способные конденсироваться в углеродные, металлические и металлоуглеродные наночастицы. Недостатком данного способа получения наночастиц является необходимость поддержания высокой температуры для проведения пиролиза, и как следствие, высокая энергоемкость процесса.Various methods are known for producing carbon, metal and metal-carbon nanoparticles. Among them, one can note a method for the pyrolysis of hydrocarbons with various additives of metal-containing compounds (R. Starke, B. Kock, P. Roth // Shock Waves, V.12, P.351-360, 2003). Nanoparticles are formed after, under the influence of a temperature of more than 1600-2000 K, the initial molecules decompose into radicals and atoms that can condense into carbon, metal and metal-carbon nanoparticles. The disadvantage of this method of producing nanoparticles is the need to maintain a high temperature for pyrolysis, and as a result, the high energy intensity of the process.
Одним из распространенных способов получения углеродных и металлических наночастиц является способ лазерной абляции углеродной или металлической мишени (Козлов Г.И. // Письма в ЖТФ, 2003, том 29, вып.18, С.88-94). Материал подвергается воздействию лазерного облучения большой мощности, в результате чего происходит испарение атомов и кластеров с поверхности и последующая их конденсация в наночастицы. Недостатком данного способа получения наночастиц является необходимость поддержания высокой степени вакуума в реакторе, неопределенность концентраций и состава продуктов абляции.One of the common methods for producing carbon and metal nanoparticles is the method of laser ablation of a carbon or metal target (Kozlov G.I. // Letters in ZhTF, 2003, volume 29, issue 18, S.88-94). The material is exposed to high-power laser irradiation, resulting in the evaporation of atoms and clusters from the surface and their subsequent condensation into nanoparticles. The disadvantage of this method of producing nanoparticles is the need to maintain a high degree of vacuum in the reactor, the uncertainty of concentrations and composition of ablation products.
Известен способ получения углеродных и металлических наночастиц в процессе диссоциации исходных углеродосодержащих и металлосодержащих молекул при помощи дугового электрического разряда с последующим охлаждением продуктов диссоциации и их конденсацией (Zeng H, Zhu L, Hao G.M, Sheng R.S. // Carbon 1998, 36 (3), 259-61). К недостаткам этого способа можно отнести большие энергетические затраты на поддержание электрического разряда и неопределенность в параметрах процесса, таких как температура и давление среды, изменение химического состава реагирующей смеси в объеме реактора.A known method of producing carbon and metal nanoparticles in the process of dissociation of the initial carbon-containing and metal-containing molecules using an electric arc discharge, followed by cooling of the products of dissociation and their condensation (Zeng H, Zhu L, Hao GM, Sheng RS // Carbon 1998, 36 (3), 259-61). The disadvantages of this method include the high energy costs of maintaining an electric discharge and the uncertainty in the process parameters, such as temperature and pressure of the medium, a change in the chemical composition of the reacting mixture in the reactor volume.
Известен способ получения наночастиц в процессе горения углеводородов в пламенах (P.Minutolo, G.Gambi and A.D'Alessio // Twenty-Seventh Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, 1998, pp.1461-1469). Добавляя различные присадки и меняя характеристики пламени, можно получать широкий спектр наночастиц. Однако и для этого способа можно отметить недостатки, присущие вышеупомянутым способам. К тому же, наличие кислорода в процессе горения приводит к частичному окислению углерода и особенно металлов.A known method of producing nanoparticles during the combustion of hydrocarbons in flames (P. Minutolo, G. Gambi and A. D'Alessio // Twenty-Seventh Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, 1998, pp. 1461-1469). By adding various additives and changing flame characteristics, a wide range of nanoparticles can be obtained. However, for this method, the disadvantages inherent in the above methods can be noted. In addition, the presence of oxygen during combustion leads to partial oxidation of carbon and especially metals.
Наиболее близким к заявленному способу, является способ получения наночастиц, включающий процесс приготовления реакционной смеси и проведение процесса синтеза наночастиц под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения, включающего процесс конденсации и роста наночастиц, причем процесс синтеза и роста наночастиц происходит на границе раздела фаз газ-жидкость (патент РФ №2160697, 11.09.1988). Недостатками способа являются невысокая эффективность проведения процесса получения наночастиц из-за ограниченности реакционного объема (поверхность раздела фаз).Closest to the claimed method is a method of producing nanoparticles, including the process of preparing the reaction mixture and the process of synthesis of nanoparticles under the influence of ultraviolet (UV) radiation, including the process of condensation and growth of nanoparticles, the process of synthesis and growth of nanoparticles occurs at the gas-liquid interface (RF patent No. 2160697, 09/11/1988). The disadvantages of the method are the low efficiency of the process for producing nanoparticles due to the limited reaction volume (interface).
Заявляемый способ характеризуется низкими энегетическими затратами, широким спектром воздействия на результат процесса синтеза наночастиц, а также контролируемостью параметров синтеза, что позволяет получать наноматериалы с заданными свойствами и прецизионно управлять процессом синтеза. Важно также отметить, что легко варьируемые и надежно контролируемые условия заявленного способа получения наночастиц делают его весьма перспективным как для фундаментальных исследований процессов формирования наночастиц, так и для разработки новых практических способов получения фуллеренов, нанотрубок, карбинов и других углеродных наночастиц, металлических наночастиц и металлоуглеродных наночастиц. В предложенном способе отсутствует влияние посторонних примесей - кислорода, водорода и других активных химических веществ. С точки зрения затрат энергии заявленный способ имеет преимущества перед другими способами, так как не требует нагрева до высоких температур всей газовой смеси, а энергия используется селективно, только для разрыва химических связей в исходных молекулах.The inventive method is characterized by low energetic costs, a wide range of effects on the result of the process of synthesis of nanoparticles, as well as the controllability of the synthesis parameters, which allows to obtain nanomaterials with desired properties and to accurately control the synthesis process. It is also important to note that the easily variable and reliably controlled conditions of the claimed method for producing nanoparticles make it very promising both for basic research on the processes of nanoparticle formation and for the development of new practical methods for producing fullerenes, nanotubes, carbohydrates and other carbon nanoparticles, metal nanoparticles and metal-carbon nanoparticles . In the proposed method there is no influence of impurities - oxygen, hydrogen and other active chemicals. From the point of view of energy costs, the claimed method has advantages over other methods, since it does not require heating the entire gas mixture to high temperatures, and the energy is used selectively, only for breaking chemical bonds in the starting molecules.
Заявленный способ получения наночастиц пригоден для промышленного применения, расходуя при этом минимум энергии при относительной простоте реализации.The claimed method for producing nanoparticles is suitable for industrial use, while consuming a minimum of energy with relative ease of implementation.
Техническим результатом заявленного способа является обеспечение низкого уровня энергоемкости в сочетании с высокой эффективностью процесса получения наночастиц, а также обеспечение широкого спектра свойств получаемых наночастиц в зависимости от условий процесса синтеза.The technical result of the claimed method is to provide a low level of energy intensity in combination with high efficiency of the process of producing nanoparticles, as well as providing a wide range of properties of the obtained nanoparticles, depending on the conditions of the synthesis process.
Технически результат обеспечивается за счет того, что приготовленную реакционную смесь подвергают воздействию ультрафиолетового излучения, в результате чего образуется пересыщенный атомный пар, который конденсируется в наночастицы. В качестве исходных веществ для приготовления реакционной смеси используют реагенты в газовой фазе. При этом в качестве газа-разбавителя используют инертный газ, например аргон или гелий.Technically, the result is achieved due to the fact that the prepared reaction mixture is exposed to ultraviolet radiation, resulting in the formation of a supersaturated atomic vapor, which condenses into nanoparticles. As starting materials for the preparation of the reaction mixture, reagents in the gas phase are used. In this case, an inert gas, for example argon or helium, is used as a diluent gas.
Кроме того, для получения углеродных наночастиц в качестве исходного углеродосодержащего соединения для приготовления реакционной смеси используют недокись углерода (С3О2) - газообразное вещество при комнатной температуре. Для получения металлических наночастиц используют пары карбонилов металлов Fe(CO)5 или Мо(СО)6, а для получения металлоуглеродных наночастиц используют смесь недокиси углерода с парами карбонилов металлов.In addition, to obtain carbon nanoparticles, carbon dioxide (C 3 O 2 ), a gaseous substance at room temperature, is used as the starting carbon-containing compound for preparing the reaction mixture. To obtain metal nanoparticles, pairs of metal carbonyls Fe (CO) 5 or Mo (CO) 6 are used , and to obtain metal-carbon nanoparticles, a mixture of carbon dioxide and pairs of metal carbonyls is used.
Кроме того, для получения наночастиц на реакционную смесь воздействуют ультрафиолетовым излучением с длиной волны меньше 207 нм (λ<207 нм).In addition, to obtain nanoparticles, the reaction mixture is exposed to ultraviolet radiation with a wavelength of less than 207 nm (λ <207 nm).
Кроме того, ультрафиолетовым излучением воздействуют на реакционную смесь в непрерывном режиме или в импульсном режиме.In addition, ultraviolet radiation is applied to the reaction mixture in a continuous mode or in a pulsed mode.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Согласно (Н.Okabe. Photochemistry of small molecules. 1978. Pergamon Press. P.374) при воздействии ультрафилетового излучения с длиной волны 171-207 нм недокись углерода распадается с образованием углеродных атомов и двух молекул СО:According to (N. Okabe. Photochemistry of small molecules. 1978. Pergamon Press. P.374), when exposed to ultraviolet radiation with a wavelength of 171–207 nm, carbon dioxide decomposes to form carbon atoms and two CO molecules:
С3О2+hν→С(3P)+2СО.С 3 О 2 + hν → С ( 3 P) + 2СО.
Под действием более коротких квантов образуются электронно-возбужденные атомы углерода:Under the action of shorter quanta, electronically excited carbon atoms are formed:
С3O2+hν(143-170 нм)→C(1D)+2СОC 3 O 2 + hν (143-170 nm) → C ( 1 D) + 2CO
С3O2+hν(<143 нм)→C(1S)+2COC 3 O 2 + hν (<143 nm) → C ( 1 S) + 2CO
Таким образом, может быть получен пересыщенный углеродный пар с хорошо известными и легко контролируемыми свойствами.Thus, a supersaturated carbon vapor with well-known and easily controlled properties can be obtained.
Приведем простые оценки эффективности процесса. Пусть на объем, содержащий исходные молекулы, падает поток излучения заданной длины волны J. Средняя энергия фотона для фотодиссоциации С3O2 - Е~6 эВ.We give simple estimates of the effectiveness of the process. Let a radiation flux of a given wavelength J be incident on a volume containing the original molecules. The average photon energy for photodissociation is C 3 O 2 - E ~ 6 eV.
Тогда поток F фотонов может быть выражен как:Then the flux F of photons can be expressed as:
F=J/Е[фот/см2с].F = J / E [ph / cm 2 s].
Поглощенная часть потока ΔF:The absorbed part of the flow ΔF:
ΔF=F[1-exp(-σnl)],ΔF = F [1-exp (-σnl)],
а в оптически тонком слое - ΔF≈Fσnl,and in an optically thin layer - ΔF≈Fσnl,
где n - концентрация поглощающих молекул, σ - сечение поглощения. Число молекул на пути потока фотонов N=nl, и считая, что для выхода одного атома С необходим один фотон, легко видеть, что выход фотолиза Y не зависит от концентрации исходных молекул и определяется как:where n is the concentration of absorbing molecules, σ is the absorption cross section. The number of molecules in the path of the photon flux is N = nl, and assuming that one photon is needed for the exit of one C atom, it is easy to see that the photolysis yield Y does not depend on the concentration of the original molecules and is defined as:
Y=N/ΔF≈1/Fσ.Y = N / ΔF≈1 / Fσ.
Таким образом, можно оценить, что для 100% получения углеродного пара из С3О2 достаточно потока квантов порядка 1018 фот/см2, что соответствует энергии излучения порядка 1 Дж/см2.Thus, it can be estimated that for 100% production of carbon vapor from C 3 O 2, a flux of quanta of the order of 10 18 photons / cm 2 is sufficient, which corresponds to a radiation energy of the order of 1 J / cm 2 .
Аналогичные рассуждения применимы к фотодиссоциации паров карбонилов металлов Fe(СО)5 и Мо(СО)6, при этом требуемая плотность потока энергии составляет около 300 мДж/см2, а энергия квантов соответствует длинам волн менее 350 нм. Возможно также создание смеси углеродного и металлического пара, когда фотодиссоциации подвергают смесь С3O2 с парами карбонилов металлов. При этом часть УФ-квантов поглощается молекулами С3O2, а часть молекулами карбонилов металлов.Similar considerations apply to the photodissociation of the carbonyl vapors of metals Fe (CO) 5 and Mo (CO) 6 , while the required energy flux density is about 300 mJ / cm 2 and the quantum energy corresponds to wavelengths less than 350 nm. It is also possible to create a mixture of carbon and metal vapor when a mixture of C 3 O 2 with pairs of metal carbonyls is subjected to photodissociation. In this case, part of the UV quanta is absorbed by C 3 O 2 molecules, and part by the metal carbonyl molecules.
Далее углеродный или металлический или смесь углеродного и металлического пара конденсируется с образованием углеродных наночастиц или металлических наночастиц или металлоуглеродных наночастиц. Управление процессом синтеза наночастиц происходит при помощи изменения концентрации исходных реагентов, давления газа-разбавителя, рода газа разбавителя, общего давления реакционной смеси, энергии лазерного излучения.Further, carbon or metal or a mixture of carbon and metal vapor condenses to form carbon nanoparticles or metal nanoparticles or carbon-metal nanoparticles. The process of synthesis of nanoparticles is controlled by changing the concentration of the starting reagents, the pressure of the diluent gas, the type of diluent gas, the total pressure of the reaction mixture, and the laser energy.
Сущность заявленного способа поясняется чертежами.The essence of the claimed method is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена схема установки для получения реакционной смеси. На фиг.2 представлена схема установки для получения наночастиц в импульсном режиме. На фиг.3 представлена схема установки для получения наночастиц в непрерывном режиме. На фиг.4 представлена зависимость размера углеродных наночастиц от времени, с момента воздействия на реакционную смесь ультрафиолетового излучения. На фиг.5 представлена электронная микрофотография полученных углеродных наночастиц в смеси 100 мбар С3O2+900 мбар Ar при давлении в реакционном объеме 1 бар и температуре Т=300 К (размер углеродных наночастиц составляет 5-8 нм). На фиг.6 представлена микрофотография наночастиц железа, полученных в смеси 10 мбар Fe(СО)5+1000 мбар Ar при давлении в реакционном объеме 1 бар и температуре Т=300 К (размер железных наночастиц составляет 4-6 нм).Figure 1 presents the scheme of the installation for obtaining the reaction mixture. Figure 2 presents the setup diagram for producing nanoparticles in a pulsed mode. Figure 3 presents the installation diagram for the production of nanoparticles in continuous mode. Figure 4 presents the dependence of the size of carbon nanoparticles on time, from the moment of exposure to the reaction mixture of ultraviolet radiation. Figure 5 presents an electron micrograph of the obtained carbon nanoparticles in a mixture of 100 mbar C 3 O 2 +900 mbar Ar at a pressure in the reaction volume of 1 bar and a temperature of T = 300 K (the size of the carbon nanoparticles is 5-8 nm). Figure 6 presents a micrograph of iron nanoparticles obtained in a mixture of 10 mbar Fe (CO) 5 +1000 mbar Ar at a pressure in the reaction volume of 1 bar and a temperature of T = 300 K (the size of the iron nanoparticles is 4-6 nm).
Пример реализации заявленного способаAn example implementation of the claimed method
Заявленный способ поясняется на примере получения углеродных наночастиц. Для смешения исходных веществ использовалась установка, показанная на фиг.1. С помощью данной установки составлялись реакционные смеси с различным содержанием С3О2. Для получения углеродных наночастиц использовалось чистая недокись углерода и недокись углерода разбавленная аргоном в соотношениях 1:10 и 1:100 при давлениях 10-1000 мбар. Далее реакционная смесь подавалась в кварцевую кювету, где она подвергалась воздействию импульсного лазерного излучения эксимерного Ar-F лазера с длиной волны 193 нм. Схема установки показана на фиг.2. Энергия лазерного излучения, заполняющего весь объем кюветы, варьировалась от 10 до 100 мДж. В течение времени 50-1000 микросекунд после импульса лазера, в зависимости от начальных условий и состава смеси, оптическими методами экстинкции и лазерно-индуцированной инкандесценции наблюдался рост наночастиц углерода взвешенных в газовой среде. Рост размеров углеродных наночастиц в зависимости от времени, с момента лазерного воздействия на различные смеси, показан на фиг.4. Исследование сформировавшихся наночастиц проводилось при помощи просвечивающего электронного микроскопа после осаждения их на медные решетки, покрытые углеродной сеткой. Микрофотография углеродных наночастиц представлена на фиг.5. Размеры полученных в результате конденсации углеродного пара углеродных наночастиц лежат в пределах 5-8 нм. Наночастицы состоят из отдельных графитовых слоев, составляющих в совокупности близкие к сферическим наночастицы, объединенные в агрегаты.The claimed method is illustrated by the example of obtaining carbon nanoparticles. To mix the starting materials, the apparatus shown in FIG. 1 was used. Using this setup, reaction mixtures with different C 3 O 2 contents were compiled. To obtain carbon nanoparticles, pure carbon dioxide and carbon dioxide diluted with argon in ratios of 1:10 and 1: 100 at pressures of 10-1000 mbar were used. The reaction mixture was then fed into a quartz cuvette, where it was exposed to pulsed laser radiation from an excimer Ar-F laser with a wavelength of 193 nm. The installation diagram is shown in figure 2. The energy of laser radiation filling the entire volume of the cell varied from 10 to 100 mJ. Over a period of 50-1000 microseconds after a laser pulse, depending on the initial conditions and composition of the mixture, optical nanostructures suspended in a gaseous medium grew by optical extinction and laser-induced incandescence. The increase in the size of carbon nanoparticles as a function of time, from the moment of laser exposure to various mixtures, is shown in Fig. 4. A study of the formed nanoparticles was carried out using a transmission electron microscope after their deposition on copper lattices coated with a carbon network. A micrograph of carbon nanoparticles is presented in figure 5. The sizes of carbon nanoparticles obtained by condensation of carbon vapor are in the range of 5-8 nm. Nanoparticles are composed of individual graphite layers, which together constitute spherical nanoparticles combined into aggregates.
Предлагаемым способом были также получены металлические наночастицы при использовании в качестве исходных реагентов паров карбонилов металлов - Fe(CO)5 или Мо(СО)6. При использовании в качестве исходных реагентов С3O2 в смеси с парами карбонилов металлов, были получены металлоуглеродные наночастицы, состоящие из металлического ядра и углеродной оболочки.The proposed method also obtained metal nanoparticles using vapors of metal carbonyls — Fe (CO) 5 or Mo (CO) 6 as initial reagents. When using C 3 O 2 as a starting reagent in a mixture with metal carbonyl vapors, metal-carbon nanoparticles consisting of a metal core and a carbon shell were obtained.
Краткое описание чертежей, представленных на чертежах.A brief description of the drawings presented in the drawings.
На фиг.1 представлена схема газоснабжения для приготовления реакционной смеси для синтеза наночастиц. 1 - баллон с газом разбавителем, 2 - измерители давления, 3 - колба с исходным веществом (С3О2 или Fe(CO)5 или Мо(СО)6), 4 - смесевой баллон, 5 - вакуумная станция, 6 - вентили. Для получения реакционной смеси исходные реагенты под давлением насыщенных паров поступают в вакууммированную емкость, где перемешиваются с газом разбавителем.Figure 1 presents the gas supply for the preparation of the reaction mixture for the synthesis of nanoparticles. 1 - diluent gas cylinder, 2 - pressure gauges, 3 - flask with the starting material (С 3 О 2 or Fe (CO) 5 or Мо (СО) 6 ), 4 - mixed cylinder, 5 - vacuum station, 6 - valves . To obtain a reaction mixture, the starting reagents under pressure of saturated vapor enter a vacuum vessel, where they are mixed with a diluent gas.
На фиг.2 представлена схема установки, на которой был проведен синтез наночастиц в импульсном режиме 7 - эксимерный лазер, 8 - диэлектрическое зеркало, 9 - кварцевая кювета, 10 - измеритель энергии, 11 - трубка к системе газоснабжения. Приготовленная реакционная смесь газов подавалась в вакууммированную кварцевую кювету, где подвергалась воздействию УФ-излучения.Figure 2 presents the setup diagram on which the synthesis of nanoparticles was performed in a pulsed mode. 7 — an excimer laser, 8 — a dielectric mirror, 9 — a quartz cell, 10 — an energy meter, 11 — a tube to the gas supply system. The prepared reaction gas mixture was fed into a vacuum quartz cuvette, where it was exposed to UV radiation.
На фиг.3 представлена схема реализации непрерывного способа получения наночастиц. 4 - смесевой баллон, 12 - реактор, 13 - кварцевая стенка, 14 - канал, 15 - УФ-источник, 16 - фильтр. Из резервуара, содержащего заранее приготовленную реакционную смесь, организуется непрерывный поток с заданным расходом в реактор 12. Источник УФ-излучения через кварцевую стенку 13 засвечивает порции движущейся по каналу 14 реакционной газовой смеси в частотном режиме. В каждой порции реакционной смеси, засвеченной от УФ-источника 15 за время около 1 миллисекунды, формируются наночастицы, которые осаждаются на фильтре 16. Скорость потока реакционной смеси при частоте лазерных импульсов 100 Гц должна быть не менее 1 м/с.Figure 3 presents the implementation diagram of a continuous method for producing nanoparticles. 4 - mixed cylinder, 12 - reactor, 13 - quartz wall, 14 - channel, 15 - UV source, 16 - filter. A continuous stream with a predetermined flow rate to the
На фиг.4 показаны зависимости размеров растущих углеродных наночастиц от времени с момента воздействия на реагирующую смесь УФ-излучением, полученные при помощи метода лазерно-индуцированной инкандесценции.Figure 4 shows the time dependence of the sizes of growing carbon nanoparticles from the moment of exposure to the reacting mixture with UV radiation, obtained using the method of laser-induced incandescence.
На фиг.5 показана микрофотография полученных углеродных наночастиц в смеси 100 мбар С3О2+900 мбар Ar. Размер наночастиц составляет 5-8 нм.Figure 5 shows a micrograph of the obtained carbon nanoparticles in a mixture of 100 mbar C 3 O 2 +900 mbar Ar. The size of the nanoparticles is 5-8 nm.
На фиг.6 показана микрофотография наночастиц железа, полученных в смеси 10 мбар Fe(CO)5+1 бар Ar. Размер наночастиц, составляет 4-6 нм.Figure 6 shows a micrograph of iron nanoparticles obtained in a mixture of 10 mbar Fe (CO) 5 +1 bar Ar. The size of the nanoparticles is 4-6 nm.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Заявленный способ получения наночастиц и наноструктур может быть использован для практического применения. Например, для изготовления пористых электродов топливных элементов, получения пористых материалов для хранения водорода, для создания эффективных каталитических систем, для очистки почв от токсичных веществ, для создания магнитных наноматериалов, для производства наполнителей в лакокрасочных покрытиях.The claimed method for producing nanoparticles and nanostructures can be used for practical use. For example, for the manufacture of porous electrodes of fuel cells, the production of porous materials for the storage of hydrogen, for the creation of effective catalytic systems, for the purification of soils from toxic substances, for the creation of magnetic nanomaterials, for the production of fillers in paints and varnishes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121234/28A RU2305065C2 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121234/28A RU2305065C2 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005121234A RU2005121234A (en) | 2007-01-20 |
| RU2305065C2 true RU2305065C2 (en) | 2007-08-27 |
Family
ID=37774334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121234/28A RU2305065C2 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2305065C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444084C1 (en) * | 2010-10-25 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУ ВПО "СГГА") | Method of forming ordered array of nanosized spheroids on substrate |
| RU2483021C2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-05-27 | Кме Джермани Аг Унд Ко. Кг | Method of production of coating containing carbon nanotubes, fullerenes and/or graphenes |
| RU2567283C2 (en) * | 2013-11-18 | 2015-11-10 | Александр Григорьевич Григорьянц | Method and device for producing of carbon nanotubes |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496920C1 (en) * | 2012-03-11 | 2013-10-27 | Сергей Дмитриевич Терентьев | Method of preparation of nanomaterials |
| RU2689738C1 (en) * | 2016-09-12 | 2019-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Сорбенты Кузбасса" | Method for synthesis of composite carbon material with metal nanoparticles with transfer of part of their electronic density into carbon matrix |
-
2005
- 2005-07-07 RU RU2005121234/28A patent/RU2305065C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483021C2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-05-27 | Кме Джермани Аг Унд Ко. Кг | Method of production of coating containing carbon nanotubes, fullerenes and/or graphenes |
| RU2444084C1 (en) * | 2010-10-25 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУ ВПО "СГГА") | Method of forming ordered array of nanosized spheroids on substrate |
| RU2567283C2 (en) * | 2013-11-18 | 2015-11-10 | Александр Григорьевич Григорьянц | Method and device for producing of carbon nanotubes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005121234A (en) | 2007-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Horikoshi et al. | In-liquid plasma: A novel tool in the fabrication of nanomaterials and in the treatment of wastewaters | |
| CA2439314C (en) | Process and apparatus for synthesis of nanotubes | |
| US7468097B2 (en) | Method and apparatus for hydrogen production from greenhouse gas saturated carbon nanotubes and synthesis of carbon nanostructures therefrom | |
| JP5054021B2 (en) | Fullerene functionalized carbon nanotubes | |
| Kingston et al. | Efficient laser synthesis of single-walled carbon nanotubes through laser heating of the condensing vaporization plume | |
| RU2305065C2 (en) | Method of preparing carbon, metallic, and metallocarbon nanoparticles | |
| US10323318B2 (en) | Method for forming a silver/carbon nanocomposite coating | |
| AU2002247579A1 (en) | Process and apparatus for synthesis of nanotubes | |
| KR20170026482A (en) | Method for manufacturing reaction product in which phase interface reaction is employed, phase interface reactor, and method for manufacturing secondary reaction product | |
| Wei et al. | Enhanced photocatalytic activity of porous α-Fe2O3 films prepared by rapid thermal oxidation | |
| JPH10273308A (en) | Production of atomic monolayer carbon nanotube | |
| JP2005177983A (en) | Manufacturing method of nano particles | |
| KR20060026230A (en) | Method for preparing carbon nanocages | |
| Kim et al. | Formation of Au-pseudocarbynes by self-assembly of carbon chains and gold clusters | |
| Lee et al. | CuO nanorods from carrier solvent assisted interfacial reaction processes: An unexpected extraordinary Fe-free photocatalyst in sunlight assisted Fenton-like processes | |
| Ayers et al. | Synthesis and isolation of titanium metal cluster complexes and ligand-coated nanoparticles with a laser vaporization flowtube reactor | |
| Aabir et al. | Synthesis of carbon nanotubes via plasma arc discharge method | |
| JP3623732B2 (en) | Method for producing single-walled carbon nanotubes, and single-walled carbon nanotubes and porous material obtained thereby | |
| JP2561866B2 (en) | Method for producing fine particles of boron carbide | |
| Watanabe et al. | Recovery of stoichiometry of Ta 2 O 5 prepared by KrF excimer laser CVD from tantalum methoxide using microwave discharge of oxygen gas | |
| Ursu et al. | Low-power-laser driven ultrafine silicon nitride production in a flowing system | |
| RU2618278C1 (en) | Method for producing a hybrid material based on multiwalled carbon nanotubes remotely decorated by remotely separated crystalline aluminium nanoparticles | |
| Gurentsov | Laser Based Synthesis of Thin Iron Film Covered by Carbon | |
| Prix | Synthesis and Characterization of Dual-Metal Nanoparticle Catalysts for Plasma-Catalytic Ammonia Synthesis | |
| Lobo | Infrared Lasers in Nanoscale Science |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120708 |