Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу, що включає приготування модифікуючого розчину наночасток металів, витримку вуглецевого матеріалу в модифікуючому розчині наночасток металів протягом не менше 9 годин, який відрізняється тим, що як модифікуючий розчин наночасток металів використовують їх водну дисперсію, отриману ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул в деіонізованій воді, в якій концентрацію наночасток металів вибирають в інтервалі 2...100 мг/л.

2. Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу за п. 1, який відрізняється тим, що метал вибраний з ряду: срібло, золото, мідь, магній або їх комбінацій.

3. Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу за п. 1 і п. 2, який відрізняється тим, що водну дисперсію, отриману ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул, відстоюють протягом не менше 10 годин.

4. Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу за п. 1 і п. 2, який відрізняється тим, що відношення ваги водної дисперсії наночасток металів до ваги вуглецевого матеріалу вибирають з діапазону 1...10 мл/г.

Текст

1. Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу, що включає приготування модифікуючого розчину наночасток металів, витримку вуглецевого матеріалу в модифікуючому розчині наночасток металів протягом не менше 9 годин, який відрізняється тим, що як модифікуючий розчин наночасток металів використовують їх водн у дисперсію, отриману ерозійновибуховим диспергуванням металевих гранул в 3 26610 лу в модифікуючому розчині наночасток срібла, промивку вуглецевого матеріалу [патент Российской Федерации №2182934, МПК С 23 С 10/20, опубл. 2002г.]. В цьому способі в якості водноорганічного розчину використовують зворотноміцелярний розчин наночасток срібла, отриманий за відомим способом [патент Российской Федерации 2147487, В 22 F 9/24, опубл. 2000г.]. Проте, у відомому способі модифікація поверхні здійснюється в результаті адсорбції наноструктурних наночасток металів з їх водно-органічного (зворотноміцелярного) розчину, що є органічним розчинником (граничний вуглеводень), в якому наночастки срібла і вода солюбілізовані за допомогою поверхнево-активної речовини (ПАР). Концентрація ПАР в цьому розчині дуже велика і складає не менше 0,15моль/л. При контакті такого водно - органічного розчину з поверхнею твердих матеріалів на ній адсорбуються як наночастки срібла, так і безпосередньо поверхнево-активна речовина (ПАР). При подальшому контакті такої поверхні з водою молекули ПАР десорбуються і переходять у воду, створюючи в ній підвищену концентрацію цієї органічної речовини, попадання якої в організм людини викликає патологічні реакції. Найбільш близьким до того, що заявляється, є спосіб отримання модифікованого наночастками срібла вуглецевого матеріалу, що включає приготування модифікуючого розчину наночасток срібла, витримку вуглецевого матеріалу в модифікуючому розчині наночасток срібла протягом не менше 9 годин, промивку вуглецевого матеріалу, в якому в якості модифікуючого розчину наночасток срібла використовують їх водну дисперсію, отриману з зворотноміцелярного розчину наночасток срібла на основі поверхнево-активної речовини в неполярному розчиннику з концентрацією наночасток срібла в інтервалі 2x10-4...3x10-3г-іон/л і з концентрацією поверхнево-активної речовини не більше 1,5%, центрифугують зворотноміцелярний розчин наночасток срібла і води для відділення нижньої водної фази, що містить наночастки срібла, після чого промивають вуглецевий матеріал дистильованою водою до отримання в промивних водах концентрації ПАР не більше 0,1мг/л, а відношення об'єму водної дисперсії до ваги вуглецевого матеріалу вибирають з діапазону 2...5мл/г. [Патент RU №2202400. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА С БИОЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ. МПК 7 B01D39/00, B01J20/20. Опубл. 2003.04.20]. Недоліком відомого способу є його складність, екологічна небезпека і вузький спектр біоцидної дії отриманих на його основі матеріалів. Для зменшення ПАР у складі вуглецевого матеріалу у відомому способі використовується складна і дорога технологія, яка, втім, не забезпечує повного видалення ПАР. Крім того, наночастки срібла, що використовуються в якості бактерицидного компоненту, отримують на основі складного і дорогого методу біохімічного синтезу в зворотних міцелах [RU 2147487, С1, 20.04.2000], що приводить до дорожчання препарату. На додаток до цього, викорис 4 тання у складі модифікуючого розчину наночасток одного металу - срібла, звужує спектр біоцидної дії препарату, хоча відомо, що загрозу здоров'ю людей представляють не тільки бактерійні, але в значній ступені і вірусні забруднення води [див., наприклад, Gerald Berg. Viral Pollution of the Environment. CRC Press, Boca Raton, Florida, 1983; Питна Вода, 5, 2001, с.11-12]. Це пов'язано з тим, що віруси в порівнянні з бактеріями стійкіші до дії фізичних і хімічних чинників навколишнього середовища, а також до дезінфектантів і знезаражувальних агентів (хлору, озону), що використовуються для очищення води на водопровідних станціях. Тому важливо забезпечити не тільки бактерицидну, але і віруліцидну активність модифікованих матеріалів. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення способу, підвищення бактерицидної і віруліцидної активності препарату, зниження його вартості при високій екологічній чистоті. Запропонований, як і відомий спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу включає приготування модифікуючого розчину наночасток металів, витримку вуглецевого матеріалу в модифікуючому розчині наночасток металів протягом не менше 9 годин і, відповідно до цієї пропозиції, в якості модифікуючого розчину наночасток металів використовують їх водну дисперсію, отриману ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул в деіонізованій воді, в якій концентрацію наночасток металів вибирають в інтервалі 2...100мг/л, при цьому метал вибраний з ряду: срібло, золото, мідь, магній або їх комбінацій, а водну дисперсію відстоюють протягом не менше 10 годин, а відношення ваги водної дисперсії наночасток металів до ваги вуглецевого матеріалу вибирають з діапазону 1...10мл/г. Використання в якості модифікуючого розчину наночасток металів водної дисперсії, отриманої ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул в деіонізованій воді, дозволяє за рахунок високої продуктивності ерозійно-вибухового методу [див. Рішення про видачу патента на корисну модель. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. Заявка №2007 01353. МПК B22F 9/14. Дата подання заявки 09.02.2007.] знизити вартість модифікуючого розчину і виключити використання ПАР і водно-органічного розчину. Концентрацію наночасток металів вибирають в інтервалі 2...100мг/л, оскільки ерозійно-вибуховий метод забезпечує отримання двофазних воднометалевих дисперсій з високою концентрацією наночасток. Метал вибраний з ряду: срібло, золото, мідь, магній або їх комбінацій, що дозволяє розширити спектр біоцидної дії як за рахунок застосування декількох металів, що мають різну спрямованість дії, так і за рахунок синергетичного посилення дії срібла, міді, золота і магнію при сумісному їх використанні. Водну дисперсію наночасток відстоюють протягом не менше 10 годин, що дає можливість відокремити за рахунок седіментації великорозмірну фракцію і використовувати тільки високодисперсну фракцію колоїдного розчину. 5 26610 Відношення ваги водної дисперсії наночасток металів до ваги вуглецевого матеріалу вибирають з діапазону 1...10мл/г. При відношенні ваги водної дисперсії наночасток металів до ваги вуглецевого матеріалу менше 1мл/г слабо виражена бактерицидна активність матеріалу. При відношенні ваги водної дисперсії наночасток металів до ваги вуглецевого матеріалу більше 10мл/г вуглецевий матеріал повністю насищається наночастками і перестає адсорбувати наночастки. Приготування модифікуючого розчину наночасток металів здійснюють ерозійно-вибухо вим диспергуванням гранул срібла, золота, міді і магнію, що знаходяться в деіонізованій воді [див. Рішення про видачу патента на корисну модель. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. Заявка №2007 01353. МПК B22F 9/14. Дата подання заявки 09.02.2007.]. Диполі води за рахунок дії електростатичного поля наелектризованих наночасток обволікають наночастки металів, утворюючи хелатні комплекси, що не вимагає використання додаткових хімічних речовин. Електризація наночасток в полі електричних розрядів з високим градієнтом потенціалу забезпечує утворення сполук металевих наночас Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 6 ток з полярними молекулами деіонізованій води, що додає модифікуючому розчину на водній основі велику сталість і дозволяє отримувати концентровані колоїдні розчини наночасток металів широкої біоцидної дії, які при необхідності можна розбавляти до потрібної концентрації безпосередньо перед застосуванням. Водну дисперсію відстоюють протягом не менше 10 годин, що дає можливість отримати високодисперсну фракцію колоїдного розчину. У водній дисперсії наночасток металів, що взята у відношенні її ваги до ваги вуглецевого матеріалу в діапазоні 1...10мл/г, замочують вуглецевий матеріал і витримують вуглецевий матеріал в модифікуючому розчині наночасток металів протягом не менше 9 годин. Таким чином, використання в якості модифікуючого розчину наночасток металів їх водної дисперсії, що отримана ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул в деіонізованій воді, дозволяє значно спростити технологію, відмовитися від використання хімічних речовин, що, в результаті, дозволяє отримати екологічно безпечний вуглецевий матеріал, який не містить хімічних речовин, не містить ПАР, володіє бактерицидною і віруліцидною активністю. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of obtaining of carbonic material modified by nanoparticles of metals

Автори англійською

Kosinov Mykola Vasyliovych, Kaplunenko Volodymyr Heorhiiovych, Kaplunenko Volodymyr Heorhiovych

Назва патенту російською

Способ получения модифицированного наночастицами металлов углеродного материала

Автори російською

Косинов Николай Васильевич, Каплуненко Владимир Геориевич, Каплуненко Владимир Георгиевич

МПК / Мітки

МПК: B01J 20/20, B01D 39/00

Мітки: вуглецевого, матеріалу, металів, наночастками, спосіб, отримання, модифікованого

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-26610-sposib-otrimannya-modifikovanogo-nanochastkami-metaliv-vuglecevogo-materialu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання модифікованого наночастками металів вуглецевого матеріалу</a>

Подібні патенти