Наночастица оксида алюминия

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Эта статья представлена ​​в формате списка , но ее лучше читать в прозе .Вы можете помочь, конвертировав эту статью, если это уместно. Доступна помощь в редактировании . ( Май 2017 ) Вводный раздел этой статьи может оказаться слишком коротким, чтобы адекватно изложить основные положения .Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения лида, чтобы предоставить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( Июнь 2017 г. ) В статье содержится список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( октябрь 2023 г. )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Part of a series of articles on
Nanomaterials
Carbon nanotubes
Synthesis Chemistry Mechanical properties Optical properties Applications Timeline
Fullerenes
Buckminsterfullerene C70 fullerene Chemistry Health impact Carbon allotropes
Other nanoparticles
Carbon quantum dots Carbon nanotube quantum dots Silicon quantum dots Cadmium-free quantum dots Quantum dots Aluminium oxide Cellulose Ceramic Cobalt oxide Copper Gold Iron Iron oxide Iron–platinum Lipid Platinum Silver Titanium dioxide
Nanostructured materials
Nanocomposite Nanofoam Nanoporous materials Nanocrystalline material
Science portal Technology portal
v t e

Наноразмерный оксид алюминия (наноразмерный оксид алюминия ) встречается в форме сферических или почти сферических наночастиц , а также в форме ориентированных или неориентированных волокон .

Свойства конечного материала определяются как совокупность свойств твердого оксида алюминия и специфических свойств наноструктур.

Свойства наноразмерных коллоидных частиц оксида алюминия:

• Малый диаметр частиц/волокон (2–10 нм)
• Высокая удельная поверхность (>100 м2/г)
• Высокая дефектность поверхности материала и специфическая структура наночастиц (объем и размер пор, степень кристалличности , фазовый состав, структура и состав поверхности — возможность модификации)

Свойства нановолокон оксида алюминия:

• Соотношение длины к диаметру около 20 000 000:1
• Высокая степень ориентации волокон
• Слабое взаимодействие волокон между собой
• Отсутствие поверхностных пор
• Высокая поверхностная концентрация гидроксильных групп

1. Измельчение частиц порошка оксида алюминия нанометрового уровня (например, 10-50 нм), например, с помощью планетарной мельницы с использованием мелющих тел размером менее 0,1 мкм.

2. Разложение свежего химически синтезированного AlOOH или Al(OH) ₃ до оксида алюминия при быстром достижении температуры разложения 175 °C и использовании для этого давления 5 бар в течение тридцати минут. Чем раньше достигается температура разложения гидроксосоединений алюминия, тем меньше по размеру получаемые частицы нанооксида.

Окисление поверхности некоторых жидких металлических сплавов приводит к образованию рыхлых или пористых 3D наноструктур. Впервые этот эффект был обнаружен в системе алюминий-ртуть и опубликован более 100 лет назад. ^[1] Волокна такого рода в природе не встречаются и выращиваются только искусственным путем. В зависимости от метода синтеза могут быть получены различные наноструктуры, такие как аэрогель из оксигидроксида алюминия (AlOOH или , где , легко превращаются в оксид алюминия) или нановолокна оксида алюминия (Al ₂ O ₃ ).${\displaystyle {\ce {Al2O3*{\mathit {n}}H2O}}}$${\displaystyle 1\leq n\leq 4}$

На данный момент основными способами производства являются:

1. Метод селективного окисления алюминия на поверхности расплава Ga-Al во влажной атмосфере при температуре от 20 до 70 °С (Метод ИПХЭ РАН) ^[2]
2. Жидкометаллическая технология синтеза наноструктурного аэрогеля AlOOH из расплавов Ga-Bi и Al-Al (Институт РФ ФЭИ им. А.И. Лейпунского, г. Обнинск).
3. Выращивание волокон нанооксида алюминия на поверхности алюминиевого расплава (Способ промышленного синтеза, разработанный и запатентованный компанией ANF Technology). ^[3]

• Адсорбент (для улавливания углеводородных примесей из воздуха; для извлечения фтора из различных сред (способность оксида алюминия хемочувствовать ионы фтора используется для очистки воды с повышенным содержанием фтора; для улавливания паров фтористого водорода из газов суперфосфата и электролиза); для осветления растворов в сахарном производстве ; для улавливания растворителей; адсорбционная очистка масел (первый трансформатор); адсорбент для газовой и жидкостной адсорбционной хроматографии (адсорбция); для ионообменной и седиментно-сорбционной хроматографии в водных растворах (ионный обмен и осаждение); в качестве инертного носителя при жидкостно-распределительной хроматографии)
• Осушитель (для осушки газов (глубокое обезвоживание до точек росы -60 °С и ниже); консервации приборов и оборудования, а также таких систем, как дыхательные клапаны, резервуары, трансформаторы и т.п.; для создания защитных атмосфер при длительном хранении пищевых и фармацевтических продуктов)
• Сорбент ионов металлов из растворов их солей, например, CsNO ₃ , AgNO ₃ , Ba(NO ₃ ) ₂ , Sr(NO ₃ ) ₂ , Pb(NO ₃ ) ₂ и др., с возможностью получения оксидов металлов на поверхности волокон при отжиге
• Сорбент радионуклидов из сточных вод атомных электростанций
• Инертный (армирующий) наполнитель
• Керамика и композиты (включая композитные металлы) — высокая прочность, огнестойкость и антифрикционные свойства, электроизоляционные свойства. Известно использование в ряде изделий, таких как горелки газоразрядных ламп, подложки интегральных схем , запорные элементы керамической трубопроводной арматуры , протезы и т. д.
• Абразив (в составе средства для сверхтонкой полировки)
• Огнеупорный материал (высокотемпературный компонент для теплоизоляции)

Помимо этих направлений, используется в качестве катализатора и носителя катализаторов. Наноразмерный оксид за счет малого диаметра частиц/волокон, высокой удельной поверхности и активности, связанной с дефектами, а также специфической структуры наночастиц (объем и размер пор, степень кристалличности, фазовый состав, структура и состав поверхности) значительно усиливает каталитические свойства, а также расширяет спектр применения массивного оксида алюминия как катализатора.

1. Вислиценус, Х. Zeitschrift für chemie und industrie der kolloide Kolloid-Z 2 (1908): XI-XX.

2. Виньес, Ж. Л., Мазероль, Л., Мишель, Д. Ключевые инженерные материалы 132-136 (1997): 432 – 435.

3. Чжу, Хуай Юн, Джеймс Д. Ричес и Джон К. Барри. Нановолокна γ-оксида алюминия, полученные из гидрата алюминия с поверхностно-активным веществом поли(этиленоксидом) // Химия материалов 14.5 (2002): 2086-2093

4. Азад, Абдул-Маджид. Изготовление прозрачных нановолокон оксида алюминия (Al2O3) методом электропрядения // Materials Science and Engineering: A 435 (2006): 468–473.

5. Тео, Гейк Линг, Конг Йонг Лью и Ван А. К. Махмуд. Синтез и характеристика золь-гель нановолокон оксида алюминия // Журнал золь-гель науки и технологии 44.3 (2007): 177–186.

6. В, Петрова Е.; Ф, Дресвянников А.; А, Цыганова М.; М, Губайдуллина А.; В, Власов В.; Г, Исламова Г. (2008). "Петрова Е.В., Дресвянников А.Ф., Цыганов М.А., Губайдуллина А.М., Власов В.В., Исламов Г.Г. Наночастицы гидроксидов и оксидов алюминия, полученные электрохимическими и химическими методами // Вестник Казанского технологического университета. 2008. (Дата обращения 10.04.2017)" . Вестник Казанского технологического университета (6): 55–67 .

• Оксид алюминия
• Корунд

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Aluminium oxide nanoparticle" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2017) (Learn how and when to remove this message)

• Свойства нановолокон оксида алюминия