Günümüzde nanofiberler, nanoteller, nanotüpler, nanosheets üretimi için sentez yöntemlerinin geliştirilmesi, çeşitli uygulamalar için yeni mikroyapısal özelliklere sahip malzemelerin üretilmesini mümkün kılmıştır. Adsorbanların ve katalizörlerin üretimi için özellikle önemli olan, açık gözenek sistemine ve geniş spesifik yüzey alanına sahip sert bir boşluk yapısı oluşturan parçacıkların spesifik şeklidir. Son yıllarda, nanoyapılı sorbentler, aktif araştırmanın, yani Telin Elektrik Patlaması (EEW) yöntemiyle üretilen alüminyum nanomaterial powder hidrolizinin ürünleri olmuştur.
Al/AlN bileşiminin bir alümonitrür bileşiği kullanılarak elektro patlayıcı tozların hidrolizi ile nanoyapılı alüminyum oksit-hidroksit parçacıkları üretmek için bir yöntem geliştirilmiştir [1]. Alümonitrür bileşiği nanoparçacıkları, bir alüminyum nitrür tabakası ile kaplanmış bir alüminyum çekirdekten oluşur. Alüminyum nitrür, tüm nanoparçacık yüzeyinde su ile reaksiyona girmeye başlar. Hidroliz ürünleri tabakasının kalınlığı 5-10 nm’ye ulaştığında, muhtemelen hidroliz ürünleri ile kaynak parçacık malzemesi arasındaki termal stres nedeniyle parçacığı nanosheets şeklinde soyar. Nanosheets kısmen birbirine bağlıdır ve reaksiyona giren nanoparçacık etrafında hacimli, gevşek bir aglomera oluşturur. Reaksiyon derinleştikçe, kaynak parçacığın boyutu azalır ve yeni nanosheetlerin oluşması nedeniyle aglomeranın yoğunluğu artar, bu da kaynak parçacıkların kalıntılarını elektron mikroskobu ile keşfetmeyi zorlaştırır (Şek. 1), [2]. Elde edilen nanosheetler katlanmış bir yapıya sahiptir ve 0.5-3.0 µm boyutunda aglomere gözenekli nanoyapılı alüminyum oksit-hidroksit parçacıkları vardır (Şek. 2).
İncir. 1. Ağırlık ara hidroliz ürünlerinin (b) yaklaşık %60’ı Al konsantrasyonuna ve nanomaterial powder’ın (c)nanoyapılı hidroliz ürünlerine sahip alümonitrür bileşik parçacıklarının görünümü
X-ışını faz analizi, reaksiyon koşullarına bağlı olarak Al/AlN hidroliz ürünlerinin, çeşitli oranlarda AlOOH ve Al(OH)3 fazlarının bir karışımı olduğunu göstermiştir. Elde edilen ürünlerin 450 ??’de kalsinasyonu, spesifik yüzeyin 450 m2/g’ye yükselmesiyle birlikte γ-Al2O3 fazının oluşumuna yol açar. Nanofiberlerin damıtılmış sudaki zeta potansiyeli yaklaşık 40 Mv’dir [3].
Nanosheetlerin ve kolloidal gümüş parçacıklarının birlikte sentezi, nanoyapılı alüminyum oksit-hidroksitin gümüş parçacıklarla emprenye edilmesine izin verdi (Şek. 3).
Nanosheets, katalizör taşıyıcıları, polimer malzemelerin değiştiricileri, emme ortamı vb.Olarak ilgi çekici olabilir.
İncir. 2. Alüminyum oksit-hidroksit parçacıkları
İncir. 3. Kolloidal gümüş parçacıklarla emprenye edilmiş nanoyapılı alüminyum oksit-hidroksit parçacığı (gümüş parçacıklardan biri okla gösterilir)
REFERANSLAR
1. Rusya Federasyonu Patenti No. 2328447. Alüminyum oksit-hidroksit fazlarının üretim yöntemi nanofiberler / Lerner M. I., Davydovich V. I., Svarovskaya N. V., Glazkova E. A.
2. Lerner M. I., Svarovskaya N. V., Glazkova E. A., Lozhkomoev A. S., Bakina O. V. Alümonitrür bileşiğinin elektro patlayıcı nanomaterial powder’ından alüminyum oksit-hidroksit nanofiber oluşum mekanizması hakkında / / 3. Tüm Rusya Nanomalzemeler Konferansı. NANO-2009. Raporların tezleri. – Yekaterinburg, 2009. – S. 644-645.
3. Lozhkomoev A. S. MS2 bakteriyofaj adsorpsiyonunda alüminyum oksit-hidroksit zeta potansiyelinin rolü. // Muhtemel materyaller. 2009. 1 Numara. – S. 39-42.