Регистрация / Вход
Прислать материал

Формирование нанопорошков системы Fe-C в ходе синтеза методом ИК-пиролиза

Фамилия
Машекова
Имя
Айым
Отчество
Сериковна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
ФХ-13-2
Научный руководитель
к. т. н., ст. науч. сотр. Дзидзигури Э.Л.
Название тезиса
Формирование нанопорошков системы Fe-C в ходе синтеза методом ИК-пиролиза
Тезис

На сегодняшний день действительность такова, что человечество рано или поздно будет вынуждено перейти на использование нетрадиционных энергетических ресурсов, хотя бы по одной причине ‒ исчерпание природного сырья. В данный момент ученые всего мира в поисках альтернативных методов получения энергии и топлива. Одним из наиболее популярных в промышленности методов производства углеводородов является процесс Фишера-Тропша, для осуществления которого необходимо применение катализаторов. В виде катализаторов в основном применяются железо, кобальт и рутений. Наноразмерные катализаторы проявляют большую активность в процессе по сравнению с обычными. В связи с вышеизложенным целью работы является получение нанопорошков  Fe‒C в условиях ИК‒нагрева и изучение их фазового состава, морфологии и дисперстности.

Суть метода ИК-пиролиза заключается в изготовление прекурсора путем совместного растворения ПАН и ацетилацетоната железа (Fe+3) в диметилформамиде и последующего двух этапного отжига: предварительного и основного.  В итоге получены 8 типов образцов: при температурах основного отжига 500 °С и 800 °С с концентрациями 10, 20, 30, 40 массовых долей, % железа.   

По результатам качественного рентгеновского фазового анализа в нанопорошках, синтезированных при 500 °С, наблюдаются карбидные фазы различной стехиометрии и фаза аморфного углерода. В образцах, оттоженных при 800 °С, установлено наличие фаз карбида железа, железа и графитизированного углерода. Количество фазы железа в образцах, полученных при 800 °С, растет с увеличением исходного содержания данного металла. На основе результатов просвечивающей электронной микроскопии установлено, что нанопорошок имеет структуру «ядро-оболочка». Определен средний размер ядра, который варьируется в пределах от 11 нм до 21 нм. Методом Мёссбауэровской спектроскопии, который подтвердил наличие фаз железа и карбида железа в образце 800 °С с концентрацией 40 массовых долей, % железа. В образце 500 °С с концентрацией 40 массовых долей, % железа кроме фаз карбидов с различной стехиометрией  обнаружены также фазы оксидов железа.