Нанокерамики от шаровой мельницы

Автомобильных катализаторов, среди прочего, и материалы для стоматологических имплантатов может стать более надежным и проще в изготовлении, чем когда-либо прежде. Это потому, что химики в Макс-Планк-институт фюр Kohlenforschung в мильгейм-на-Руре нашли способ получения корунда (также известный как альфа-глинозем), особенно стабильный вариант глинозема, в виде наночастиц с помощью простой механохимии в шаровой мельнице. Частицы могут быть использованы, среди прочего, в качестве стойкого материала-носителя в автомобильных катализаторов или в качестве исходного материала для особо твердой керамики. Первое промышленное предприятие уже работает над масштабным производством nanocorundum через процесс Мюльхайм.

В своих самых драгоценных вариантов, корунда форм рубины и сапфиры из-за следов хрома, железа или титана. Однако, ученые не заинтересованы в нем, как драгоценный камень. Потому что он может почти на равных конкурировать с алмазом по твердости, а также чрезвычайно устойчивы к теплу и химическим веществам, корунда, используется в катализе и для керамических имплантатов в стоматологии, протезы и для режущих инструментов. Керамика может стать еще более ударопрочный, если они были произведены из наночастиц корунда. Такой производственный процесс также потребует меньше энергии. Наночастиц корунда также может упростить строительство автомобильные катализаторы, каталитически активные компоненты, которые затем станут более стабильными. До сих пор автомобильная промышленность использует менее устойчивая форма глинозема в сложный процесс.

Корунд наночастиц будет сделать некоторые реакции более эффективным

Корунда в виде наночастиц представляет большой интерес для химической промышленности. «Есть сообщения, что катализаторы с носителем материал, изготовленный из корунда работать более эффективно для производства аммиака», — говорит Ферди Schüth, директор Макс-Планк-институт фюр Kohlenforschung. «В других каталитических процессов, таких как производство синтетического топлива, тем выше стабильность может быть существенным». Поэтому форма наночастиц корунда могут найти множество применений в будущем, потому что теперь он легко доступен через простой процесс механохимической нашли в Мюльхайм-химиков.

Исследователи могут получить порошок из корунда наночастиц путем простого измельчения комков бемита, оксигидроксид алюминия, содержащиеся в часто встречающихся руды боксита в шаровой мельнице в течение 3 ч и затем кратковременно нагревая их. До сих пор химики могли выпускать только корунда из других оксидов или гидроксидов алюминия, если они уволили исходных материалов при температуре свыше 1200°C или давлением на них при умеренных температурах 500°C в течение недели. Однако, особенно после высокотемпературной обработки, вместо наночастиц, более крупные кристаллы образовались.

«Мы обнаружили случайно наночастиц корунда производят в шаровой мельнице», — говорит Ферди Schüth. Его команда исследовали, может ли каталитической реакции в такой мельнице работает лучше, потому что катализатор всегда давали свежую поверхность, где реагенты могут встретиться. Они использовали мягкий оксида алюминия (гамма-глинозем), смешанные с частицами золота в качестве катализатора и следила за процессом в шаровая мельница с различными аналитическими методами. Выяснилось, что спустя всего лишь несколько часов, часть из гамма-глинозема были превращены в Корунд. Однако, Корунд, полученных из гамма-глинозема были умеренные nanocrystallinity. «Но, он поднял наши ожидания, и тогда мы систематически исследовали этот вопрос, и опробовано несколько вариантов глинозема и алюминия (оксид)гидроксиды в качестве исходных материалов. В конце концов, мы определили бемита как особо интересные предшественником из-за его структурной воды», — говорит Амоль Amrute, один из ведущих ученых в этом проекте.

Потенциальных клиентов выразили заинтересованность

Химики сейчас в состоянии объяснить, почему процесс столь тривиален, как шлифовка открывает маршрут до Минеральных, которые в противном случае могут быть получены только в тяжелых условиях и, конечно, не в форме наночастиц. Потрясения, что предшественник бемита опытом в мельнице создает механическую энергию, которая необходима для достаточно сложного преобразования структуры бемита в Корунд.

Исследователи Мюльхайм-на-Руре, которые специализируются в разработке новых катализаторов, сейчас расследует, как nanocorundum используется в качестве каталитического материала в различных реакциях (например, в производстве синтетического топлива). «Мы не обязательно ожидали совершенно другой реакции на поведение», — говорит Ферди Schüth. Однако, поскольку Корунд является гораздо более стабильным, и, в форме наночастиц могут ускорять некоторые реакции, даже больше, чем форм глинозема использован ранее. Первые промышленные предприятия осознали простой метод синтеза наночастиц корунда. Потенциальных клиентов уже выразили заинтересованность, и процесс в настоящее время разрабатывается, чтобы произвести большие количества наночастиц корунда.

сделать разницу: спонсорские возможности