Индукционная потоковая левитация как новый подход к синтезу наноразмерного карбида титана

Е. С. Докин; Докин Е. С.; А. Н. Марков; Марков А. Н.; А. А. Капинос; Капинос А. А.; П. П. Грачев; Грачев П. П.; А. В. Емельянов; Емельянов А. В.; З. А. Маркин; Маркин З. А.; А. В. Поплавский; Поплавский А. В.; К. А. Чередниченко; Чередниченко К. А.; А. Н. Петухов; Петухов А. Н.; А. В. Воротынцев; Воротынцев А. В.

doi:10.31857/S0002337X24070053

Индукционная потоковая левитация как новый подход к синтезу наноразмерного карбида титана

Авторлар: Докин Е.С.¹, Марков А.Н.¹, Капинос А.А.¹, Грачев П.П.¹, Емельянов А.В.¹, Маркин З.А.¹, Поплавский А.В.¹, Чередниченко К.А.², Петухов А.Н.¹, Воротынцев А.В.¹
Мекемелер:
1. Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
2. Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И. М. Губкина
Шығарылым: Том 60, № 7 (2024)
Беттер: 819-824
Бөлім: Articles
URL: https://kld-journal.fedlab.ru/0002-337X/article/view/679362
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X24070053
EDN: https://elibrary.ru/LQXYGS
ID: 679362

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат
Рұқсат жабық

Рұқсат берілді
Рұқсат жабық

Тек жазылушылар үшін

Аннотация
Толық мәтін
Авторлар туралы
Әдебиет тізімі
Қосымша файлдар
Статистика

Аннотация

Наночастицы карбида титана TiC размером менее 16 нм, получены в одну стадию из объемных образцов методом индукционной потоковой левитации (ИПЛ). Этот метод обладает рядом преимуществ: высокая производительность (до 100 г/ч наночастиц), контроль размера в широком диапазоне (от 0.5 до 500 нм) и бесконтактный нагрев (до 2500°C). Кроме того, он соответствует принципам “зеленой химии”. Метод относится к газофазным технологиям, где металл нагревается высокочастотным электромагнитным полем, находясь при этом в состоянии левитации. Полученные наночастицы карбида титана охарактеризованы различными физико-химическими методами: просвечивающей электронной микроскопией, сканирующей электронной микроскопией, рентгеновской дифракцией, методом низкотемпературной адсорбции азота и динамическим рассеянием света. Исследования показали, что метод ИПЛ является одним из наиболее перспективных способов получения наночастиц, обеспечивает высокую степень чистоты и дисперсности продукции в одну стадию синтеза.

Негізгі сөздер

наночастицы, прямой синтез, карбид титана

Толық мәтін

Әдебиет тізімі

De М., Ghosh P.S., Rotello V.M. Applications of Nanoparticles in Biology // Adv. Mater. 2008. V. 20. № 22. P. 4225–4241. https://doi.org/10.1002/adma.200703183
Klębowski B., Depciuch J., Parlińska-Wojtan M., Baran J. Applications of Noble Metal-Based Nanoparticles in Medicine // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19. № 12. P. 4031. https://doi.org/10.3390/ijms19124031
Sircar A., Rayavarapu K., Bist N., Yadav K., Singh S. Applications of Nanoparticles in Enhanced Oil Recovery // Pet. Res. 2022. V. 7. № 1. P. 77–90. https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2021.08.004
Shahidi S. Magnetic Nanoparticles Application in the Textile Industry — A Review // J. Ind. Text. 2021. V. 50. № 7. P. 970–989. https://doi.org/10.1177/1528083719851852
Ashwin Sidharth N., Mani Rahulan K., Angeline Little Flower N. Polymer Nanoparticle Hybrid Membrane for Fuel Cell Application // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2022. V. 1219. № 1. P. 1219. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1219/1/012042
Amalraj S., Michael P.A. Synthesis and Characterization of Al2O3 and CuO Nanoparticles into Nanofluids for Solar Panel Applications // Results Phys. 2019. V. 15. P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102797
Khodashenas B., Ghorbani H.R. Synthesis of Silver Nanoparticles with Different Shapes // Arab. J. Chem. 2019. V. 12. № 8. P. 1823–1838. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.12.014
Ebadi M., Bullo S., Buskaran K., Hussein M.Z., Fakurazi S., Pastorin G. Dual‐functional Iron Oxide Nanoparticles Coated with Polyvinyl Alcohol/5‐Fluorouracil/Zinc‐Aluminium‐Layered Double Hydroxide for a Simultaneous Drug and Target Delivery System // Polymers (Basel). 2021. V. 13. № 6. P. 855. https://doi.org/10.3390/polym13060855
Ahmad F., Mounir Salem-Bekhit M., Khan F. et al. Unique Properties of Surface-Functionalized Nanoparticles for Bio-Application: Functionalization Mechanisms and Importance in Application // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 8. P. 1333. https://doi.org/10.3390/nano12081333
Han L., Wang M., Sun H. et al. Porous Titanium Scaffolds with Self-Assembled Micro/Nano-Hierarchical Structure for Dual Functions of Bone Regeneration and Anti-Infection // J. Biomed Mater. Res. 2017. V. 105. № 12. P. 3482–3492. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36178
Sha X., Xiao N., Guan Y., Yi X. A First-Principles Investigation on Mechanical and Metallic Properties of Titanium Carbides Under Pressure // J. Mater. Sci. Technol. 2018. V. 34. № 10. P. 1953–1958. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2018.02.012
Krutskii Y.L., Gudyma T.S., Kuchumova I.D., Khabirov R.R., Antropova K.A. Carbides of Transition Metals: Properties, Application and Production. Review. Part 1. Titanium and Vanadium Carbides // Izv. Ferrous Metallurgy. 2022. V. 65. № 5. P. 305–322. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2022-5-305-322
Xie Z., Deng Y., Yang Y. et al. Preparation of Nano-Sized Titanium Carbide Particles Via a Vacuum Carbothermal Reduction Approach Coupled with Purification Under Hydrogen/Argon Mixed Gas // RSC Adv. 2017. V. 7. № 15. P. 9037–9044. https://doi.org/10.1039/c6ra28264d
Galevsky G.V., Rudneva V.V., Garbuzova A.K., Valuev D.V. Titanium Carbide: Nanotechnology, Properties, Application // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015. P. 1–6. https://doi.org/10.1088/1757-899X/91/1/012017
Warner T.E., Clausen A.K., Poulsen M.G. Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Titanium Carbide: an Educational Module Using a Wooden Block Reactor // Int. J. Self-Propag. High-Temp Synth. 2019. V. 28. № 1. P. 56–63. https://doi.org/10.3103/S106138621901014X
Markov A.N., Vorotyntsev A.V., Kapinos A.A. et al. Direct Synthesis of Al, Mg, Ni, and Ti Nanoparticles by Induction Flow Levitation Technique // ACS Sustain Chem. Eng. 2022. V. 10. № 24. P. 7929–7941. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c00940