Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние концентрации исходного прекурсора нитрата никеля на размерные характеристики полых наноструктурных микросфер NiO полученных методом спрей-пиролизом.

Фамилия
Войнова
Имя
Елена
Отчество
Сергеевна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
НМ-13-4
Научный руководитель
к.т.н Кузнецов Д.В.; инж Юдин.А.Г
Название тезиса
Влияние концентрации исходного прекурсора нитрата никеля на размерные характеристики полых наноструктурных микросфер NiO полученных методом спрей-пиролизом.
Тезис

Дисперсность и морфология нанопорошков и наноструктурных материалов определяют их свойства, в связи с чем, исследование этих параметров в процессе синтеза наноматериалов является важной задачей.

Наноразмерные материалы на основе никеля с заданной морфологией и дисперсностью применяются в таких областях как электроника, катализ и композиционные материалы.

Одним из методов получения частиц с контролируемой морфологией является спрей пиролиз. Этот метод позволяет эффективно получать сухой порошок из жидкости или суспензии. К преимуществам данного метода относятся простота оборудования и возможность получения различных соединений. Продуктом метода спрей пиролиза является полые наноструктурные микросферы, состоящие из высокодисперсных наночастиц, имеющие монодисперсное распределение по размеру.

Целью нашей работы является изучение влияния концентрации исходного раствора соли нитрата никеля на размерные характеристики образцов NiO получаемого методом спрей-пиролиза.

Были получены образцы NiO из растворов соли нитрата никеля с концентрациями 5 – 25 % по массе. Температура получения составляла 1000 °С. По результатам сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) установлено, что частицы оксида никеля имеют форму полых микросфер, состоящие из высокодисперсных наночастиц. При этом толщина оболочки микросфер составляет 100-200 нм. Так же было изучено влияние концентрации исходного раствора на морфологию продукта. При использовании растворов с концентрацией 5%, и 25% образец состоит из полых наноструктурных микросфер неправильной формы, а в диапазоне концентраций 10 – 20 %, образцы имеют схожую морфологию, распределение частиц по размерам составляет от 0,5 - 10 мкм , форма микросфер близка к идеальной сферической.

Металлизацию микросфер проводили в среде водорода при температуре 250 °С и выдержке в течении 4 часов и последующей пассивации. Морфологию никелевых микросфер исследовали с помощью СЭМ, образцы представлены на рисунке 1. После восстановления порошок Ni имеет монодисперсную, пористую структуру, состоящий из сфер размером 0,5-2 мкм, стенки которых представляют собой ансамбль наночастиц, размером от 90-180 нм.

 

Рисунок 1 Результаты СЭМ образца NiO и Ni с концентрацией 5 % по массе.