Осаждение из коллоидных растворов

ОСАЖДЕНИЕ ИЗ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ [c.31]

Несмотря на большое разнообразие и развитость методов получения нанокристаллических частиц (в особенности это относится к наиболее известным методам газофазного испарения и конденсации и осаждения из коллоидных растворов), исследование структуры и свойств наночастиц весьма сложно и трудоемко. Это связано, в частности, с высокой реакционной способностью наночастиц из-за их высокоразвитой поверхности. [c.46]

Осаждение из коллоидных растворов [c.33]

Методом осаждения из коллоидных растворов получают металлические кластеры, кластеры сульфидов, оксидов и карбидов металлов и полупроводников. Размер получаемых кластеров в зависимости от конкретной технологии составляет от десятков атомов до десятков тысяч (десятки нм ). [c.402]

Оксидные полупроводниковые пленки получают осаждением на подложку из коллоидных растворов. Этот метод включает в себя подготовку раствора, осаждение на подложку, сушку и от- [c.52]

Осаждение на подложку может происходить из паров, плазмы или коллоидного раствора. При осаждении из паров металл испаряется в вакууме, в кислород- или азотсодержащей атмосфере и пары металла или образовавшегося соединения (оксида, нитрида) конденсируются на подложке. Размер кристаллитов в пленке можно регулировать изменением скорости испарения и температуры подложки. Чаще всего этим способом получают нанокристаллические пленки металлов [145, 146]. Пленка из оксида циркония, легированного оксидом иттрия, со средним размером кристаллитов 10—30 нм получена с помощью импульсного лазерного испарения металлов в пучке ионов кислорода и последующего осаждения оксидов на подложку с температурой 350—700 К [147]. [c.51]

Очень большое значение при использовании методов осаждения имеют процессы образования частиц осадка. В настоящее время образование твердой фазы из пересыщенного раствора рассматривают как результат протекания процессов агрегации и ориентации. Процесс агрегации — это образование кристаллических зародышей, проходящих стадию коллоидного состояния с приобретением электрического заряда, коагуляцию этих частиц и рост первичных кристаллов. При ориентации [c.60]

Особый случай представляет регенерация золота и серебра из различных полировальных растворов, где они находятся не в ионном, а во взвешенном, часто в коллоидном состоянии. В обычных условиях скорость осаждения взвешенных частиц из таких растворов достигает нескольких суток, фильтрация даже через очень плотные фильтрующие материалы также оказывается неэффективной. [c.706]

Например, ноны палладия легко гидролизуются, образуя малорастворимую коллоидную гидроокись при pH = 7,5 из солянокислого раствора и при pH = 2,5 из сернокислого или хлорнокислого растворов. Кроме того, для осаждения на поверхности каталитически активных металлов используют их коллоидные растворы и растворы в органических растворителях. [c.66]

Коагуляция — это метод очистки путем осаждения продуктов окисления смолистых и асфальтовых веществ, находящихся в масле в виде коллоидных растворов. С этой целью к маслу добавляют необходимое количество жидкого стекла или хлористого цинка или других растворов — электролитов, осаждающих эти примеси, которые затем удаляются из масла вместе с щла-мом. [c.153]

Вредными в кислых электролитах для цинкования являются примеси солей металлов, потенциал осаждения которых более электроположительный, чем у цинка медь, серебро, мышьяк, сурьма, висмут и др. Примеси этих металлов снижают перенапряжение водорода и, следовательно, уменьшают выход металла по току. Примеси в электролите часто являются причиной образования на катоде губчатых отложений цинка. Соединения железа в небольших количествах безвредны, но, накапливаясь в растворе, легко подвергаются гидролизу с образованием коллоидной окиси железа, что также ухудшает качество цинковых покрытий. Во избежание загрязнения электролита шламом и вредными примесями аноды изготовляют из чистого электролитного цинка (99,9%) с 0,5% А1. Аноды, легированные алюминием, не растворяются химически в электролите и не образуют шлама. [c.147]

S) растворяется и в нерастворимом остатке остается гл. обр. S,j . Возможно, что при всяком осаждении С. в водном растворе сначала образуется Sjj , к-рая постепенно переходит в S) . Обычно осаждению предшествует образование коллоидной С. Присутствие к-т и галоидов каталитически препятствует образованию S из S аммиак и [c.266]

Среди всех методов получения изолированных наночастиц и нанопорошков метод осаждения из коллоидных растворов обладает наиболее высокой селективностью и позволяет получать стабилизированные нанокластеры с очень узким распределением по размерам, что весьма важно для использования наночастиц в качестве катализаторов или в устройствах микроэлектроники. Основная проблема метода осаждения из коллоидных растворов связана с тем, как избежать коалесценции наночастиц. [c.32]

Детальное изучение магнитных свойств наночастиц кобальта диаметром от 1,8 до 4,4 нм, полученных осаждением из коллоидного раствора, выполнено в [360]. Магнитные свойства измеряли с помош ью СКВИД-магнитометра в области температур 2— 300 К в поле напряженностью до 55 кЭ. При 300 К наночастицы Со были суперпарамагнитны. Изменение температуры блокирования Гц от 22 до 50 К при увеличении размера частиц от 1,8 до 4,4 нм описывали зависимостью Гв = КУ1Ъ0к , т. е. функцией [c.100]

Детальное изучение магнитных свойств наночастиц кобальта диаметром от 1,8 до 4,4 нм, полученных осаждением из коллоидного раствора, выполнено в [180]. Магнитные свойства измеряли с помощью СКВИД-магнитометра в области температур 2-300 К в поле напряженностью до 55 кЭ. При 300 К наночастицы Со были суперпарамагнитными. Изменение температуры [c.114]

Синтез нанокристаллических порошков производят следующими методами а) получением из газовой фазы б) осаждением из коллоидных растворов в) разложением и восстановлением соединений г) механосинтезом д) детонационным синтезом е) электровзрывом и др. [c.400]

Среди всех методов получения изолированных наночастиц и нанопорошков метод осаждения из коллоидных растворов обладает наиболее высокой селективностью и позволяет получать стабилизированные нанокластеры с рчень узким распределением по размерам. Основная проблема метода связана с подавлением коалесценции коллоидных частиц. , [c.402]

Коллоидные растворы полупроводниковых оксидных и сульфидных наночастиц непосредственно (без осаждения) применяются в фотокаталитических процессах синтеза и деструкции органических соединений, разложения воды. Для получения высокодисперсных порошков осадки коллоидных растворов, состоя-ш,ие из агломерированных наночастиц, прокаливают при 1200— 1500 К. Например, высокодисперсны г порошок карбида кремния d 40 нм) получают гидролизом органических солей кремния с последуюш им прокаливанием в аргоне при 1800 К [94]. Для получения высокодисперсных порошков оксидов титана и циркония довольно часто используется осаждение с помош ью окса-латов. [c.33]

К методам осаждения можно отнести также предложенный авторами [95, 96] способ получения нанокристаллических композиций из карбида вольфрама и кобальта, предназначенных для изготовления твердых сплавов. Коллоидные растворы солей вольфрама и кобальта высушивали распылением, затем полученный порошок подвергали низкотемпературному карботер-мическому восстановлению во взвешенном слое, благодаря чему сохранялась высокая дисперсность. Для торможения роста зерен и уменьшения растворимости карбида вольфрама в кобальте в смесь добавляли нестехиометрический карбид ванадия в количестве до 1 мае. %. Полученный из этой нанокристаллической композиции твердый сплав отличается оптимальной комбинацией высокой твердости и большой прочности [95—97]. [c.34]

В последние годы ведутся работы по получению и исследованию свойств одномерных ( квантовые нити ) и нульмерных ( квантовые точки ) квантоворазмерных структур. Последние представляют особый интерес для электроники будущего. Для получения таких композиций успешно используется явление самоорганизации при формировании островков в процессе эпитаксиального выращивания рассогласованных по периоду решетки гетероструктур [21]. Положительные результаты дает применение оригинальных методов коллоидной химии [22], профилирование на атомном уровне рельефа ростовой поверхности, умелое использование явления расслаивания многокомпонентных твердых растворов непосредственно в процессе выращивания эпитаксиального слоя, прецизионное травление, прямое осаждение из газовой фазы свободных кластеров на соответствующую подложку, быстрый термический или фотонный отжиг тонких аморфных пленок, а также использование тонких биотехнологических процессов [23]. [c.87]

Обычный способ получения наночастиц с помош ью коллоидных растворов заключается в их синтезе из исходных реагентов раствора и прерывании реакции в определенный момент времени [68-72], после чего дисперсная система переводится из жидкого коллоидного состояния в дисперсное твердое. Так нанокри-сталлические порогпки сульфидов получают с помош ью реакции сероводородной кислоты H2S или сульфида Na2S с водорастворимой солью металла. Например нанокристаллический сульфид кадмия dS получают осаждением из раствора перхлората кадмия и сульфида натрия рост размеров наночастиц прерывают скачкообразньм увеличением pH раствора. Образование металлических или полупроводниковых кластеров возможно внутри пор молекулярного сита (цеолита). Изоляция кластеров внутри пор сохраняется при нагреве до весьма высоких температур. Например, полупроводниковые кластеры ( dS)4 были синтезированы внутри полостей цеолитов [73]. Анализу свойств кластеров. [c.33]

Осаждение. Наиболее часто употребляющийся метод изготовления активных веществ химическим путем состоит в быстром осаждении труднорастворимого вещества из концентрированного раствора на холоду. Если после осаждения не происходит отделения продукта от маточного раствора, то старение, т. е. превращение нестабильной формы в устойчивое состояние, наступает быстрее, чем в отфильтрованном состоянии. Например, это превращение может происходить путем перекристаллизации уже при очень низкой растворимости продукта осаждения в маточном растворе. Весьма существенными факторами, влияющими на активность продукта осаждения, являются температура осаждения, концентрация раствора, скорость кристаллизации и величина pH. Чем ниже температура, чем выше концентрация исходного раствора и чем выше скорость осаждения, тем более мелкозернистым, а значит и более активным, является продукт осаждения. По этому методу могут быть получены преимущественно окислы, гидроокислы, сульфиды и сульфаты. Так соль Ва504 при низких температурах выделяется из водного раствора в виде чрезвычайно мелкокристаллического осадка, тогда как при более высоких температурах, осадок является значительно более крупнозернистым. При осаждении металлов Ре, 2п, Со и N1 из аммиачного раствора (НН4)ос5 на холоду также появляются чрезвычайно мелкозернистые сульфиды N 5, которые могут принимать коллоидные размеры. Только последующий подогрев или осаждение в тепле приводит к увеличению размера зерна. [c.448]

Осаждение из растворов. Жаростойкие оксидные и силикатные покрытия недавно предложено наносить из истинных и коллоидных растворов. Этот метод получил название метода растворной керамики [411]. Для получения силикатного покрытия предварительно приготовляют два раствора истинный раствор растворимых в воде солей и полуколлоидный раствор кремнекислоты [412]. Последний составляется из кремнеэтилового эфира, спирта и воды. Часть эфира гидролизуется с выде- [c.324]

Характер получаемого осадка зависит от концентрации исходного раствора, температуры, а также способа осаждения. Коллоидные осадки белой вольфрамовой кислоты образуются при осаждении из холодных разбавленных растворов. Более грубые сравнительно легко промываемые осадки желтой вольфрамовой кислоты выпадают при вливании нагретого концентрированного раствора вольфрамата натрия в кипящую соляную кислоту. Скорость вливания раствора в соляную кислоту влияет на крупность осадка. Это объясняется тем, что при разных скоростях сливания образуется различное число центров кристаллизации, которое при данной скороски роста кристаллов определяет величину частиц осадка. [c.51]

С танином (сложный эфир глюкозы и дигалловой кислоты) ниобиевая и танталовая кислоты образуют адсорбционный комплекс, получающийся б результате нейтрализации противоположно заряженных коллоидных частиц (танин имеет положительный заряд, а соединения ниобия и тантала — отрицательный). Танталовый комплекс (лимонно-желтого цвета) выпадает после кипячения из слабокислого раствора в интервале pH = 3 -н 4. Ниобиевый комплекс (оранжевого цвета) выпадает из нейтрального или очень слабокислого раствора при избытке танина. Различие условий осаждения танталового и ниобиевого комплексов позволяет отделить тантал от ниобия, чем и пользуются в количественном химическом анализе. [c.144]

Влияние магнитной- обработки воды. Влиянию постоянного магнитного поля на различные технологические процессы, протекающие в водной среде, в том числе и на кристаллизацию солей, посвящено много работ, но механизм этого влияния пока. еще не выяснен. Высказано предположение, что магнитная обработка раствора или пульпы оказывает влияние на структуру выпадающих осадков карбоната кальция. Из раствора, не обработанного в магнитном поле, кальцит кристаллизуется в виде плотных осадков (кристаллы ромбической сингонии), а из раствора, обработанного в магнитном поле, карбонат кальция кристаллизуется в форме игольчатых кристаллов арагонита, образующих рыхлые осадки [60]. Однако исследования, проведенные в МЭИ, показали, что магнитное поле не влияет на кристаллическую модификацию твердой фазы солей [61]. При этом доказывается, что магнитное поле влияет на кристаллизацию карбоната кальция лишь при условии пересыщенности воды или раствора по солям жесткости и при наличии в воде окислов или гидроокислов железа в коллоидной форме. Механизм действия окислов железа остался нераскрытым, но с этими соединениями связывается эффективность обработки воды в магнитном поле с целью осаждения карбоната кальция из пересыщенных растворов в объеме, а не на стенках теплообменников или на поверхности фильтроткани. По данным исследования МЭИ с увеличением напряженности магнитного поля до 4—5 Кэ возрастает дисперсность образующихся кристаллов и увеличивается их количество. Возникшие кристаллы служат затем центрами кристаллизации для выделяющегося из пересыщенного раствора карбоната кальция. Поэтому если раствор пульпы пересыщен по бикарбонату кальция, то обработка ее в магнитном поле снизит отложение кальцита на волокнах ткани. Магнитная обработка не окажет существенного влияния на засорение ткани труднорастворимыми солями кальция, если концентрация солей жесткости в растворе пульпы ниже предела насыщения. Выше отмечалось, что даже ненасыщенный по солям жесткости раствор пульпы в зоне фильтроткани становится пересыщенным, так как вакуум нарушает углекислотное равновесие. При этом происходит кристаллизация труднорастворимых солей кальция из раствора и засорение ткани. [c.171]

Коллоидные растворы активирования на основе Р(5 (И) — 5п (II) применяют и для функциональной, и для декоративной металлизации. Они обладают значительными преимуществами перед ионными растворами прямого активирования (меньшим расходом палладия, большой стабильностью работы, более сильной активацией, возможностью активировать комбинированные из металла и пластмассы поверхности без кмерсионного осаждения Рс1 на металле, большой избирательностью действия, большей адгезией как на металле, так и на пластмассе). Такие растворы содержат кислоту (1—1000 мл/л НС1), соль 5п (II) (1--50 г/л) и соль каталитически активного металла, концентрация которой около 0,3 г/л и обычно не превышает нескольких грамм на литр. Добавки действуют стабилизирующе на коллоидный раствор или ингибируют окисление 5п (И) кислородом воздуха [46]. [c.70]

В последнее время все чаще применяется прямое активирование поверхности. При таком активировании поверхность пластмассы действует как ионообменник и связывает некоторое количество 1ЮН0В металла-активатора, которые восстанавливаются до металла в растворе акселерации или химической металлизации. Кроме того, ионы металла-активатора могут быть связаны с поверхностью в виде продуктов гидролиза, образующихся при последующем промывании. Например, ионы палладия легко гидролизуются, образуя малорастворимый коллоидный гидроксид при pH = 7,5 из солянокислого раствора и при pH = 2,5 из сернокислого или хлорнокислого растворов. Кроме того, для осаждения на поверхности каталитически активных металлов используют их коллоидные растворы и растворы в органических растворителях. [c.49]

Осаждением на холодную или подогретую подложку получают пленки и покрытия нанокристаллического материала (не путать с монокристаллическими слоями нанотолщины). В этом случае наночастицы образуются непосредстаенно на поверхности подложки, и происходит рост компактного слоя нанокристаллического материала. Осаждение может происходить из паров, плазмы конкретных веществ или коллоидного раствора. [c.406]

Сернистая медь, сульфид окисной меди, uS получается из солей un осаждением сероводородом или сульфидами щелочных металлов. Осажденная uS — аморфный черный порошок, уд. в. 4,66 осадок имеет непостоянный состав, приблизительно отвечающий ф-ле U483 (или u2S-2 uS) в совершенно чистой воде легко образует бурые коллоидные растворы. Нагреванием металлич. меди с избытком серы при последней [c.326]

Если содержание кремниевой кислоты в исходной воде составляет менее 12 мг л, то небольшое ее количество может перейги из глауконита в воду с другой стороны, если содержание кремниевой кислоты превышает 20 лг/л, она может осесть на зернах материала. Находящиеся в воде коллоидные формы соединений железа, алюминия или марганца также способны к осаждению, причем они с трудом поддаются удалению без повреждения структуры материала, а поэтому их следует извлекать из воды перед ее обработкой. Рост биологического обрастания смолы может уменьшить эффективность и обменную емкость глауконитов лучше всего они удаляются путем обработки материала разбавленным раствором гипохлорита с последующей обратной промывкой. Обменная способность глауконитов обычно невысока, но у материалов, подвергаемых иногда химической обработке, этот показатель значительно повышается. [c.96]

Даже при полностью замкнутой системе гидрозолоудаления необходимость сброса некоторого количества воды не устраняется. Дело в том, что из золы выщелачиваются различные растворимые в воде компоненты. Постепенно вода ГЗУ ими насьицается, после чего начинается их осаждение во всей системе обратных трубопроводов, в насосах и другой аппаратуре. Следовательно, и при полностью замкнутой системе гидрозолоудаления необходим некоторый, пусть меньший, сброс воды. В зависимости от состава золы такая сбрасываемая вода может оказаться весьма сложным раствором. Так, на станциях, сжигающих сланцы, вода ГЗУ является сильно пересыщенным раствором извести, т. е. Са (0Н)2. Это вещество растворяется лучше в холодной воде, т. е. при повышении температуры растворимость его падает. Таким образом, в системе гидрозолоудаления совершенно отсутствуют условия, при которых мог бы образоваться пересыщенный раствор этого вещества. Академик П. А. Ребиндер объясняет это тем, что вода ГЗУ в данном случае является коллоидной системой — насьш1,енным раствором Са (0Н)2, в котором суспендирован твердый Са (ОН)2. Воды гидрозолоудаления ряда уральских станций, на которых сжигаются угли экибастузского челябинского и богословского месторождений, содер жат значительные концентрации фтор-иона, ванадия мышьяка, а воды станций, сжигающих донецкие угли загрязнены германием, иногда ртутью и мышьяком Сброс таких вод в естественные водоемы совершенно не допустим без предварительной очистки. Учитывая огромное количество сбрасываемых вод за год, можно представить, каких колоссальных расходов такая очистка потребует, даже если очищать придется всего несколько процентов сбрасываемых вод. Поэтому надо считать весьма важными разработки и поиски способов использования золы, например, для строительства, в частности дорожного, и других целей. [c.186]

Поверхность образца перед нанесением пленок предварительно очищают от загрязнений. Тщательная подготовка поверхности подложки необходима из-за малой толпщПы пленки, так как любое загрязнение ухудшает условия осаждения частиц наносимого материала. В связи с этим исследуемый образец обрабатывают раствором хромовой смеси в течение 3—5 мин, затем промывают дистиллированной водой. После этого подложку и металлический ввод протравляют разбавленной азотной кислотой и вновь промывают дистиллированной водой затем сушат. На подготовленные таким образом образцы наносят коллоидно-графитовую суспензию. Перед напылением же металлических пленок образец присоединяют к вакуумной установке, прогревают до 300—350° С с одновременным вакуумированием до 10 —10 торр. [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...