Нанокомпозттерді алу жолдары

1. Нанокомпозттерді алу жолдары

Орындаған: Әбдіразақ С
Әбдіразақов А
Губаш Е
Абил Ч

2. Наноматериалдардың келесі түрлерін ажыратады

нанобөлшектер;
нанотүтікшелер;
нанодисперсиялар (коллоидтар);
нанокристалдар мен нанокластерлер;
наноқабыршақтар;
наноұнтақтар

3. Нанобөлшектердің шекті өлшемдері 100 нм-ден аспайды, бірақ олардың көлемдік фазамен салыстырғанда негізгі айырмашылығы - жаңа

4.

5. Нанокомпозитті алудың негізгі үш тәсілі

Кристалдану тәсілі
Конденсация тәсілі
Каллойдтық химия тәсілі

6. Кристалдану тәсілі

жекелеген атомдар мен
молекулаларды реттеп,
нанокөлемді объект алу тәсілі.

7.

Конденсация тәсілі: қатыру немесе қыздыру тәсілі
көмегімен заттардың газ күйінен сұйық немесе қатты
күйге алмасу тәсілі (фазалық айналым). Жаңбыр, қар,
бұршақ, тұман – бұлардың барлығы атмосферадағы су
буының конденсациялану процесі. Технологиялық
процестің қиындығы нанобөлшектердің макроденелерде
өспеуінде. Конденсация көмегімен фуллерендер,
нанотүтікшелер мен нанобөлшектер алуға болады.
Кристалл бетінің атомдарын конденсациялау барысында
эпитаксия әдісін пайдаланады. Эпитаксия – бір кристалл
атомының келесі кристалл бетінде ретімен өсуі,
Эпитаксия процесі жеке кристалл атомдарының бірбірімен жазықтық жасап беттесуі. Эпитаксия
микроэлектроника саласында, кванттық электроникада,
итегралдық оптикада кеңінен қолданылады.

8. Каллойдтық химия тәсілі

металл, өткізгіш, магнитті
материалдардың нанокристалдық формаға
енуі.

9. Көміртекті нанотүтікшелерді газды ортадан тұндыру әдісі

Нанотүтікшелерді газды ортадан тұндыру әдісімен (CVD) алынған. Жалпы
көміртекті наноматериалдардың газды ортада химиялық тұндыру әдісі тесік
түйіршікті, талшықты немесе жазық астауға дисперстік катализатордың бөлшегін
немесе катализатордың қабатын тұндырудан тұрады, олар көміртегінің бастапқы
газымен әсерге түседі . Ал бастапқы газ ретінде көміртегінің монооксиді, көмірсутегі,
спирттар, аминдар және басқа органиқалық қоспаларды қолдануға болады. Осы үрдіс
реакторда өткізіледі, онда берілген шарттар ұсталынады, өйткені олар көміртегілік
наноматериалдарды алуға мүмкіндік жасайды. Көміртегінің бастапқы өнімі
катализатордың бөлшектерінде көміртегіге және газ тәріздес өнімдерге ажырайды, ал
пайда болған көміртекті наноқұрылым ретінде кристаланады . Көмірсутекті
каталитикалық пиролиз процесінде катализаторлар үрдіс кезінде өзгереді, ал біраз
уақыттан кейін белсенділігін жоғалтады. Катализатордың құрамына кіретін кейбір
компоненттер химиялық өзгеруіне ұшырау мүмкін. Мысалы катализатордың
құрамына кіретін металдың оксиды металға дейін қайта қалпына келе алады.
Оксидтық байланыстарда металдың валенттілігі өзгеруі мүмкін .

10. Көміртекті нанотүтікшелерді алу үшін қолданылатын газдар

He
H2
C2H2

11. Көміртекті нанотүтікшелерді синтездеуге арналған

12. Көміртекті нанотүтікшелер

13. Нанобөлшектерді жалында алу 

Нанобөлшектердің жалында түзілу процесі күйе
түзілумен бірге жүретін күрделі тізбекті
реакциялардың нәтижесі болып табылады.
Сондықтан күйе мен наноматериал түзілу
механизмдерін қатар зерттеу негізгі мәселе
болып тұр. Көптеген зерттеулерге қарамастан
жану процесінде наноматериалдар түзілу
жылдамдығының эффективтілігін қамтамасыз
ететін әлі күнге дейін шешілмеген мәселелер
бар, олар: оптимальді отын түрін таңдау,
жанғыш қоспа құрамы, жану режимі
оптимизациясы және жандырғы конструкциясы.

14. Темір нанобөлшектерін алу

Темір наноблшектерін алудың химиялық,
физикалық және физико-химиялық әдістері бар.

15.

Физикалық әдіс. Физикалық синтездеу газфазалық,
механохимиялық секілді әдістер, яғни көп
жағадайда жоғарыдан төмен синездеу қолданылады.
Бұл әдістер көр энергия жұмсалуын қажер етеді.
Газфазалық әдіс негізінен леаитационды-ағынды
генераторда жүргізіледі. Бұл әдісте темірдің
тамшысын инертті ортада буландырып, бірден қайта
суыту арқылы металдың нанобөлшектерін алады, ал
алынған нанобөлшектерді фильтр аркылы бөліп
алып, контейнерге жинайды. Бұл әдіспен алынған
нанобөлшектер полидисперсті болады және оның
өлшемі газдың, қысымның, салқындату жағдайына
және инертті газға байланысты өзгеріп отырады.
Бөлшектер 20-100нм аралығында жатады.

16.

Химиялық әдіс. Химиялық ең қарапайым әдіс
ретінде темірдің жаңа дайындалған оксолатын
ыдырату арқылы темірдің нанобөлшектерін
алуға болады. Зерттеулер нәтижелері бойынша
атмосфералық жағдайда алынған наноұнтақтар
көбіне тотығып металл оксидтерін түзіп кетіп
жатады. Пирофорлы ұнтақтар алу үшін
бағыттаушы ретінде дәстүрлі әдістерде қымыз
қышқылының қалдығын қолданады.