Енергонасичена нанорідина
Номер патенту: 37870
Опубліковано: 10.12.2008
Автори: Косінов Микола Васильович, Каплуненко Володимир Георгійович
Формула / Реферат
1. Енергонасичена нанорідина, що містить міцели, які включають металеві наночастинки з розмірами від 1 нм до 1000 нм і агломерати металевих наночастинок, що складаються з наночастинок різнорідних металів і утворюють короткозамкнуті електрохімічні пари, яка відрізняється тим, що метал наночастинок знаходиться в аморфному стані, наночастинки мають поверхневий електричний заряд, утворений надлишком електронів, і отримані електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул в діелектричній рідині.
2. Енергонасичена нанорідина за п. 1, яка відрізняється тим, що як агломерати металевих наночастинок використовують наногальванічні елементи, утворені електрично зарядженими наночастинками в аморфному стані.
Текст
1. Енергонасичена нанорідина, що містить міцели, які включають металеві наночастинки з розмірами від 1 нм до 1000 нм і агломерати металевих наночастинок, що складаються з наночас 3 37870 2007 р.]. Недоліком відомої енергонасиченої нанорідини є недостатня її енергонасиченість, обумовлена тим, що не використовуються гальванічні ефекти електрохімічних пар різнорідних металів. Найбільш близькою до тієї, що заявляється, є енергонасичена нанорідина, що містить наночастинки металів, в яких розміри частинок складають від 1нм до 1000нм, а метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, кадмію, а міцели є структуровані агломерати металевих наночастинок, що складаються з наночастинок-ядер і наночастинок, що утворюють оболонку агломератів, при цьому наночастинки-ядра і наночастинки, що утворюють оболонку агломератів, мають приблизно рівні розміри, складаються з різнорідних металів і утворюють короткозамкнуті електрохімічні пари з переважно найбільшою різницею величин електродних потенціалів [див. патент України №29447. Колоїдний розчин нанометалів або суміші нанометалів. МПК (2006) B01J 3/00, C10L 10/06. Опубл. 10.01.2008, бюл.№1, 2008 р.]. Недоліком відомої енергонасиченої нанорідини є недостатня її енергонасиченість, обумовлена тим, що для підвищення енергії нанорідини в ній використовуються тільки електрохімічні явища. При цьому поверхнева і внутрішня енергія наночастинок залишається низькою. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення енергонасиченості нанорідини. Запропонована, як і відома енергонасичена нанорідина має міцели, що містять металеві наночастинки з розмірами від 1нм до 1000нм і агломерати металевих наночастинок, що складаються з наночастинок різнорідних металів і утворюють короткозамкнуті електрохімічні пари, і, відповідно до цієї корисної моделі, метал наночастинок знаходиться в аморфному стані, наночастинки мають поверхневий електричний заряд, утворений надлишком електронів, і отримані електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул в діелектричній рідині. При цьому в якості агломератів металевих наночастинок використовуються наногальванічні елементи, утворені електрично зарядженими наночастинками в аморфному стані. У запропонованій енергонасиченій нанорідині метал наночастинок знаходиться в аморфному стані. Це підвищує енергонасиченість і активність нанорідини. Аморфний стан металу, з якого складаються частинки, додає їм нові фізичні властивості. Кристалічний і аморфний стан тіла різняться за своїми фізичними властивостями, такими, як розчинність, температура плавлення, твердість, питома вага. Тіла в аморфному стані мають нижчі точки плавлення, меншу питому вагу і меншу твердість, вони легше розчинні і доступніші дії хімічних агентів. При зворотному переході речовини з аморфного стану в кристалічне виділяється багато тепла, а також спостерігаються світлові явища. Наночастинки мають поверхневий електричний заряд, утворений надлишком електронів. Це 4 також підвищує енергонасиченість вхідних в нанорідину міцел і підвищує хімічну, каталітичну і антиоксидантну активність нанорідини. Наночастинки отримані електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул в діелектричній рідині. Це дозволяє отримати електрично заряджені наночастинки і перевести матеріал наночастинок в аморфний стан за рахунок швидкого охолоджування в рідині, що збільшує запасену енергію нанорідини. Абляцію поверхні металевих гранул в діелектричній рідині здійснюють шляхом локалізованого руйнування гранул електропровідних матеріалів імпульсами електричного струму. Це дозволяє вводити великі енергії при диспергуванні металу і збільшити кількість електронів на поверхні наночастинки. Електроімпульсна абляція поверхні металевих гранул в рідкому середовищі, що має велику теплоємність, дозволяє швидко охолоджувати наночастинки. Це переводить метал наночастинок в аморфний стан, що також підвищує запасену нанорідиною енергію. В якості агломератів металевих наночастинок використовуються наногальванічні елементи, утворені електрично зарядженими наночастками в аморфному стані [див. патент України №29007. Наногальванічний елемент. МПК Н01М 8/00, C02F 1/467. Опубл. 25.12.2007, бюл. №21, 2007 р.]. Це також підвищує енергонасиченість нанорідини. Енергонасичену нанорідину отримують електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул в діелектричній рідині, наприклад, в деіонізованій воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7]. У ланцюжках електропровідних гранул є розрядні проміжки. При пропусканні через гранули імпульсів електричного струму в розрядних проміжках між електропровідними гранулами виникають іскрові розряди, що призводять до абляції поверхні гранул. Використовують металеві гранули з різнорідних металів, що мають переважно найбільшу різницю величин електродних потенціалів. За рахунок електроімпульсної абляції здійснюється вибухоподібне диспергування матеріалу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні гранул в локалізованих зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Здійснюється локалізоване руйнування гранул електропровідних матеріалів імпульсами електричного струму. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму, вони швидко охолоджуються в діелектричній рідині з фіксацією аморфного стану. При електроімпульсній абляції на поверхні металевих гранул виникають свіжоутворені поверхні, які володіють властивістю випускати потік електронів [див. Открытие.№290 от 7 июня 1986г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физико-технические науки. Изд-во МГУ. 1988, с. 372-374]. Емісія електронів є результатом високої щільності зарядів свіжоутворених поверхонь. При 5 37870 розділенні поверхонь під час руйнування матеріалу металевих гранул, здійснюється розділення різнойменних зарядів, що призводить до утворення в областях розривів речовини електричного поля напруженістю до 107В/см. Таке електричне поле вириває електрони з поверхні матеріалу. Це фізичне явище призводить до того, що наночастинки, знаходячись в потоках електронів набувають поверхневого електричного заряду за рахунок надлишку електронів, що значно підвищує енергонасиченість наночастинок. При цьому електричне поле у частинок меншого розміру має більший градієнт потенціалу, чим у частинок великого розміру. При близькому розташуванні дрібних частинок і великих частинок за рахунок електростатичної індукції на локальних ділянках поверхні великої частинки, напроти малої частинки, утворюються наведені (індуковані) заряди протилежного знаку (по відношенню до знаку заряду малої частинки). Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 6 Тому, на поверхні великої частинки «налипають» малі частинки, які покривають поверхню великої частинки. В результаті, в рідині утворюються агломерати наночастинок, в яких ядром є крупні наночастки, а оболонку утворюють дрібні наночастинки. Оскільки при диспергуванні використовуються металеві гранули з металів, що мають різну величину електродних потенціалів, то агломерати утворюють електрохімічні пари електрично заряджених наночастинок в аморфному стані, що підвищує енергонасиченість міцел, що містять агломерати. В результаті, в діелектричній рідині утворюються міцели, які містять електрично заряджені металеві наночастинки в аморфному стані з розмірами від 1нм до 1000нм і агломерати електрично заряджених металевих наночастинок в аморфному стані, що підвищує енергонасиченість нанорідини. Підписне Тираж 28 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюEnergy-saturated nanoliquid
Автори англійськоюKosinov Mykola Vasyliovych, Kaplunenko Volodymyr Heorhiiovych
Назва патенту російськоюЭнергонасыщенная наножидкость
Автори російськоюКосинов Николай Васильевич, Каплуненко Владимир Георгиевич
МПК / Мітки
МПК: C10L 10/00, B01J 13/00, B82B 3/00, C01G 49/00
Мітки: нанорідина, енергонасичена
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-37870-energonasichena-nanoridina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Енергонасичена нанорідина</a>
Попередній патент: Система регулювання положення корпусу транспортного засобу
Наступний патент: Спосіб отримання енергонасичених наночастинок “нанотехнологія отримання енергонасичених наночастинок”
Випадковий патент: Пристрій для направлення стрічки із закріпленими на ній захоплювачами уткової нитки до безчовникового ткацького станка