Доклад химия магис.

Электр учкундук дисперстөө методу менен синтезделген темирдин нанокүкүмдөрүнүн химиялык активдүүлүгүн изилдөө

Магистрант - Абдандил кызы Акылай

Илимий жетекчиси - д.х.н., проф. Сатывалдиев А.С.

Изилдөөнүн актуалдуулугу

• Өнөр жайдын азыркы өнүгүүсү нанотехнологиянын жана күкүмдүк металлургиянын жетишкендиктери менен тыгыз байланышта, анткени металлдардын нанокүкүмдөрүн колдонуу продукциянын сапатын кескин көтөрүүгө жана технологиялык процесстердин өндүрүмдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берет. Темирдин нанокүкүмдөрү металл буюмдарынын сүрүлүүгө туруктуулугун жогорулатуу үчүн жогору эффективдүү модификатор, ар түрдүү майларга кошумча, катализатор катарында колдонулат.

• Темирдин нанодисперстүү күкүмдөрүн алуунун методдору, өндүрүмдүүлүгү жана алынган күкүмдөрдүн физика-химиялык касиеттери боюнча айырмаланган, конденсациялык жана дисперсиялык болуп бөлүнөт.

• Темирдин нанокүкүмдөрүн алуу үчүн келечектүү болуп электр учкундук дисперстөө методу эсептелет, анткени учкун разряд шартында разряд каналында температура 10000°С чейин болот жана бул температуранын таасири менен металл балкып эрийт. Учкун разрядын коштогон толкундун таасири менен электроддун бетиндеги микроучасткадан балкыган металл майда бөлүкчө түрүндө бөлүнүп алынат. Бул шарт темирдин туруктуу нанокүкүмдөрүн алууга мүмкүндүк берет.

Жумуштун максаты

• электр учкундук дисперстөө методу менен темирдин стабилдүү нанокүкүмдөрүн алуу жана алардын химиялык касиеттерин изилдөө.

Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктыларын алуу методикасы

• Темирдин дисперстөө продуктыларын алуу үчүн жалгыз электродду электр учкундук лабораториялык жабдык колдонулду. Электроддор өлчөмдөрү 5x0,5x0,5 см, тазалыгы 99,9% болгон темир жана Ст.3 болот стержндеринен жасалды. Суюк чөйрө катарында гексан, спирт жана суу колдонулду.

Лабораториялык электр учкундук жабдык

Темирди электр учкундук дисперстөө продуктыларынын фазалык курамын жана дисперстүүлүгүн аныктоо

• Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктыларынын фазалык курамын жана дисперстүүлүгүн аныктоо үчүн рентген фазалык анализ жана электрондук микроскопия методдору колдонулду. Продукталардын дифрактограммалары RINT -2500 HV дифрактометринде, ал эми алардын микрофотографиялары JEOL -2000 FX сканирлөөчү электрондук микроскобунда тартылды.

Темирдин нанокүкүмдөрүнүн эригичтигин изилдөө

• Темирдин нанокүкүмдөрүнүн туз кислотасынын эритмесинде эригичтигин изилд өө үчүн спектрофотометрия методу колдонулду. Темир туз кислотасынын эритмесинде эригенде үч валенттүү катионду пайда кылат. Ал ион роданид иону менен түстүү комплекстик ионду пайда кылат. Түстүү эритменин оптикалык тыгыздыгы СФ-46 спектрофотометринде 480 нм толкун узундугунда тартылды.

Темирдин нанокүкүмдөрүнүн термикалык кычкылдануусун изилдөө

• Темирдин нанокүкүмдөрүнүн термикалык кычкылдануусун изилдөө үчүн дифференциалдык термикалык анализ методу колдонулду. Темирдин нанокүкүмдөрүнүн дериватограммалары Q -1000/ D дериватографында тартылды.

Эксперименттердин жыйынтыктары

• Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктыларынын фазалык курамы

Темирди гександа (1), спирте (2) жана сууда (3) электр учкундук дисперстөө продукталарынын дифрактограмиалары

• Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктыларынын дисперстүүлүгү

Темирди гександа электр учкундук дисперстөө продуктысынын микрофотографиясы

Темирди спиртте электр учкундук дисперстөө продуктасынын микрофотографиясы

• Темирдин жана Ст.3 болоттун электр учкундук дисперстөө продуктыларынын химиялык активдүүлүгү

Сууда (1), спирте (2) жана гександа (3) алынган Ст.3 болоттун нанокүкүмдөрүнүн Н Cl 2Н эритмесинде эрүү кинетикасы

Сууда (1), спирте (2) жана гександа (3) алынган темирдин нанокүкүмдөрүнүн Н Cl 2Н эритмесинде эрүү кинетикасы

Темирдин жана болоттун сууда алынган продуктыларынын HCl 2H эритмесинде эрүү ылдамдыгынын константасы

№

τ, мин

Железо

1

1

D

2

k, мин -1

3

3

Сталь

0,216

5

D

0,322

4

0,428

10

k, мин -1

0,438

5

0,431

0,137

0,413

0,241

0,236

0,482

Среднее

15

0,231

0,407

0,536

0,316

0,409

0,225

0,377

0,234

0,419

0,42 0

0,238

0,233

• Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктыларынын термикалык кычкылдануусу

Темирдин гександа электр учкундук дисперстөө продуктысынын дериватограммасы

Темирдин спиртте электр учкундук дисперстөө продуктысынын дериватограммасы

Темирдин гександа электр учкундук дисперстөө продуктысынын магниттик гистерезиси

Тыянактар

• 1.Гександа, спиртте жана сууда темирди электр учкундук дисперстөө продуктылары аморфтук структурага ээ экендигин рентген фазалык анализ методу аныктаган.
• 2. Гександа жана спиртте темирди электр учкундук дисперстөө продуктылары бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 20-30 нм болгон нанодисперстүү система болорун электрондук микроскопия методу көрсөттү.

• 3.Болоттун жана темирдин электр учкундук дисперстөө нанокүкүмдөрүнүн туз кислотасынын эритмесинде эригичтиги изилденди. Туз кислотасынын эритмесинде сууда алынган болоттун жана темирдин нанокүкүмдөрү интенсивдүү, ал эми гександа алынган күкүмдөрдүн анча активдүү эмес эриши аныкталды.

• 4. Электр учкундук дисперстөө методу менен синтезделген темирдин нанокүкүмдөрүн абада ысытканда алар бир стадия менен кычкылдануусу дифференциалдык термикалык анализ методу менен аныкталды.
• 5.Темирдин электр учкундук дисперстөө продуктылары магниттик жумшак материалдарга тиешелүү экенин алардын магниттик гистерезисинин анализи аныктады.

Көңүл бурганыңыздар үчүн чоң рахмат