Влияние способа получения на характеристики поверхности наночастиц SiO2 и Al2O3

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Методами адсорбции кислотно-основных индикаторов и динамической рН-метрии изучены кислотно-основные свойства поверхности наночастиц SiO2 и Al2O3, полученных различными способами. Проанализировано влияние используемых методов синтеза (включая жидкофазные и плазмохимические процессы, а также электровзрыв) на функциональный состав поверхности исследуемых материалов (преобладание кислотных или основных центров Льюиса или Бренстеда с различными значениями pKa) и свойства суспензий, получаемых с использованием синтезированных нанопорошков.

Full Text

Restricted Access

About the authors

C. В. Мякин

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Email: vvveliga@mail.ru
Russian Federation, 190013, Санкт-Петербург, Московский просп. 24-26/49, литер А

В. В. Сызранцев

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Author for correspondence.
Email: vvveliga@mail.ru
Russian Federation, 364024, Грозный, просп. Исаева, 100

References

  1. Bailey E.J., Winey K.I. Dynamics of polymer segments, polymer chains, and nanoparticles in polymer nanocomposite melts: A review. Progress in Polymer Science. 2020. V. 105 № 7. P. 101242. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2020.101242
  2. New materials: preparation, properties and applications in the aspect of nanotechnology. New York: Nova Science Publishers Inc. 2020. 247 p.
  3. Grammatikopoulos P., Steinhauer S., Vernieres J., Singh V., Sowwan M. Nanoparticle design by gas-phase synthesis. Advances in Physics:X, 2016. V. 2. P. 1–20. doi: 10.1080/23746149.2016.1142829
  4. Kaabipour S., Hemmati, S. A review on the green and sustainable synthesis of silver nanoparticles and one-dimensional silver nanostructures. Beilstein J. Nanotechnol. 2021. № 12. pp. 102–136. https://doi.org/10.3762/bjnano.12.9
  5. Syzrantsev V.V., Arymbaeva A.T., Zavjalov A.P., Zobov K.V. The nanofluids’ viscosity prediction through particle-media interaction layer. Materials Physics and Mechanics. 2022. V. 48. № 3. P. 386–396. doi: 10.18149/MPM.4832022_9
  6. Venerus D.C., Buongiorno J., Christianson R. et al. Viscosity measurements on colloidal dispersions (nanofluids) for heat transfer applications. Applied Rheology 2010. V.20. № 4. С. 44582.
  7. Minakov A., Rudyak V., Pryazhnikov M. Systematic Experimental Study of the Viscosity of Nanofluids. Heat Transfer Engineering. 2021. V. 42. № 12. P. 1024–1040.
  8. Lysenko, V.I., Emelkin, V.A., Anisimov, A.G., Mali V.I. Microhardness of ceramics produced from different alumina nanopowders by different techniques. Inorganic Materials. 2014. Т. 50. № 5. С. 537–540.
  9. Syzrantsev V.V Variation of properties of composite with nanoparticles of different origins // Tsvetnye Metally 2023. Issue 8. P. 34 – 38.
  10. Танабе К. Твердые кислоты и основания. М.: Мир. 1973. 156 с.
  11. Chukin G.D., Smirnov B.V., Malevich V.I. Formation of the structure of an amorphous aluminosilicate catalyst and its Lewis acid sites. Kinetics and Catalysis 1988. V. 29. № 3. Р. 609 – 615.
  12. Сычев М.М., Минакова Т.С. Кислотно-основные характеристики поверхности твердых тел и управление свойствами материалов и композитов. Санкт - Петербург : Химиздат, 2022. 288 с.
  13. Khavryuchenko V.D., Sheka E.F. Computational modeling of amorphous silica. 4. Modeling the initial structures. Aerogel. J. Structural Chem. 1994. V. 35. № 3. Р. 305–308. https://doi.org/10.1007/BF02578281
  14. Sheka E.F., Khavryuchenko V.D., Markichev I.V. Techonological polymorphism of disperse amorphous silicas: inelastic neutron scattering and computer modelling. Rus. Chem. Rev. 1995. V. 64. № 5. P. 389–414. https://doi.org/10.1070/RC1995v064n05ABEH000156
  15. Svitkova B., Zavisova V., Nemethova V. et al. Differences in surface chemistry of iron oxide nanoparticles result in different routes of internalization. Beilstein J. Nanotechnol. 2021. № 12. Р. 270–281.
  16. Vollath D., Fischer F.D., Holec D. Surface energy of nanoparticles – influence of particle size and structure. Beilstein J Nanotechnol. 2018. № 9. Р. 2265–2276. doi: 10.3762/bjnano.9.211
  17. Morterra, G., Bolis, C., Magnacca, V. IR Spectroscopic and Microcalorimetric Characterization of Lewis Acid Sites on (Transition Phase) Al2O3 Using Adsorbed CO. Langmuir. 1994, V. 10. № 6. Р. 1812–1824. https://doi.org/10.1021/la00018a033.
  18. Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод. Изд. «Лань», 2017, 284 с.
  19. Сычев М.М., Минакова Т.С., Слижов Ю.Г., Шилова О.А. Кислотно-основные характеристики поверхности твердых тел и управления свойствами материалов и композитов. СПб.: Химиздат, 2016. 276 с.
  20. Finlanson M.F., Shah B.A. The influence of surface acidity and basicity on adhesion of poly (ethelene-coacrylic acid) to aluminum. J. Adhes. Sci. Technol. 2012. V. 4. № 1. Р. 431–439.
  21. Syzrantsev V.V. Analysis of variation in the properties of the surface of SiO2 and Al2O3 nanoparticles obtained by different methods. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy (Condensed Matter and Interphases), 2022, 24(3): 369–378.
  22. Syzrantsev V.V., Mjakin S.V., Katashev P.A. Comparative study of surface acid-base properties of SiO2 and Al2O3 nanoparticles prepared by different methods. Glass Physics and Chemistry. 2022. V. 48. № 6. Р. 636–641. doi: 10.1134/S1087659622800082
  23. Bardakhanov, S.P., Vasiljeva, I.V., Kuksanov, N.K., Mjakin, S.V. Surface functionality features of nanosized silica obtained by electron beam evaporation at ambient pressure. Adv. Mater. Sci. Eng. 2010. № 241695. Р. 5. doi: 10.1155/2010/241695.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution of adsorption centers on the surface of Al2O3 samples.

Download (110KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of adsorption centers on the surface of SiO2 samples.

Download (122KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences