Geležies dalelių sintezės elektrocheminiai aspektai
|
| Title | Geležies dalelių sintezės elektrocheminiai aspektai |
| Authors | |
| Abstract | Pastaruoju metu aiškėja tendencija spręsti dilumo problemas, į alyvas ir tepalus pridedant metalinių ir nemetalinių nanodalelių. Paviršių dėvėjimąsi ir trinties nuostolius, priklausomai nuo trinties poros medžiagų, darbo režimų ir naudojamų nanodalelių, galima gerokai sumažinti. Šis darbas buvo skirtas pradiniam sistemų tyrimui: vandens terpėje ir atvirkštiniuose emulsijose, chemiškai sintetinant geležies daleles in situ, naudojant aktyvaus paviršiaus medžiagas (PAM).Geležies grupės metalų nanodalelės dažnai sintetinamos „drėgnuoju“ būdu atvirkštinėse micelėse, kai norimas metalo junginys redukuojamas tinkamu reduktoriumi, pvz., hidrazinu, natrio borohidridu (NaBH4), ličio trietilboro hidridu (LiB(C2H5)3H).Faktiškai, sistemose vykstančios reakcijos yra elektrocheminės, nes vyksta esant tiesioginei elektrono pernašai. Fe2+ jonų redukcija iki metalinės Fe vyksta spontaniškai, esant reduktoriui, dėl atviros grandinės potencialo (AGP) postūmio į neigiamesnių verčių pusę. Ir NaBH4, ir LiB(C2H5)3H pastumia AGP į neigiamesnių potencialų pusę, tačiau šių reduktorių sąlygojamas AGP poslinkis yra skirtingas: NaBH4 geba pastumti AGP iki maždaug –1,2 V, o LiB(C2H5)3H – iki maždaug –0,65 V. Fe(II) redukcija ličio trietilboro hidridu tirpale vyksta lėčiau nei NaBH4. Šie AGP ir redukcijos greičių skirtumai sąlygoja skirtingus Fe dalelių atsiradimo greičius tirpale redukuojant Fe(II) reduktoriais vandens fazėje: redukuojant natrio boro hidridu, Fe dalelės tirpale atsiranda beveik iš karto, o LiB(C2H5)3H – maždaug po 30 min – 60 min. Dėl minėtųjų Fe(II) redukavimo greičių skirtumų gaunamos skirtingų dydžių dalelės: redukuojant NaBH4 dalelės vandens fazėje gaunamos didesnės už daleles, gaunamas redukuojant LiB(C2H5)3H.Kai Fe dalelių sintezė vykdoma atvirkštinėse micelėse mineralinės alyvos arba rapsų aliejaus terpėje, ir nenaudojamos stabilizuojančios aktyvaus paviršiaus medžiagos, taip pat gaunamos mažesnės dalelės, jei redukuojama LiB(C2H5)3H. Tačiau elektrocheminiai veiksniai ne visais atvejais yra lemiami. Kai alyvos fazėje yra emulsiklių, kartais svarbesni tampa steriniai veiksniai, pvz., apsauginio adsorbcinio barjero susidarymas ant vandens micelės, kuri blokuoja micelių su Fe(II) koalescenciją su micelėmis, turinčiomis ištirpinto reduktoriaus. Tokiu atveju dalelių dydis priklauso ir nuo to, kaip emulsiklis veikia micelių koalescenciją. Todėl galimas ir priešingas atvejis – redukuojant LiB(C2H5)3H, gaunamos didesnės dalelės.DOI: http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.18.3.2429 |
| Publisher | Kaunas University of Technology |
| Date | 2012-09-13 |
| Source | Medžiagotyra Vol 18, No 3 (2012) |
| Rights | Copyright terms are indicated in the Republic of Lithuania Law on Copyright and Related Rights, Articles 4-37. The copyright for articles in this journal are retained by the author(s), with first publication rights granted to the journal. By virtue of their appearance in this open access journal, articles are free to use with proper attribution in educational and other non-commercial settings. |