Оксид бария плюс оксид цинка: В. Оксид, гидроксид и пероксид бария / КонсультантПлюс

Содержание

Оксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Оксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу ZnO.

Краткая характеристика оксида цинка:

Оксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.

Так как валентность цинка равна двум, то оксид цинка содержит один атом кислорода и один атом цинка.

Химическая формула оксида цинка ZnO.

При нагревании желтеет. При температуре 1800 оС сублимируется.

В воде не растворяется.

Оксид цинка относится к малотоксичным веществам. Его пыль вредна для органов дыхания.

Физические свойства оксида цинка:

Наименование параметра:Значение:
Химическая формулаZnO
Синонимы и названия иностранном языкеzinc oxide (англ.)

цинкит (рус.)

цинковые белила (рус.)

Тип веществанеорганическое
Внешний видбелые гексагональные кристаллы
Цветбелый
Вкус—*
Запах
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м35610
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см35,61
Температура сублимации, °C1800
Температура плавления, °C1975
Молярная масса, г/моль81,408
Теплопроводность, Вт/(м·К)54

* Примечание:

— нет данных.

Получение оксида цинка:

В природе встречается в виде минерала цинкита, который практически полностью состоит из оксида цинка.

Оксид цинка также получают в результате следующих химических реакций:

  1. 1. сжиганием цинка в кислороде:

2Zn + О2 → 2ZnО (t  > 250 oC).

  1. 2. путем термического разложения гидроксида цинка:

Zn(OH)2 → ZnO + H2О (t  = 100-250 oC).

  1. 3. путем термического разложения карбоната цинка:

ZnCO3  → ZnO + CO2 (t  = 200-300 oC).

  1.  4. путем термического разложения нитрата цинка:

2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2 + O2 (t  = 300-500 oC).

  1. 5. путем окислительного обжига сульфида цинка:

2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 (t  = 800-1000 oC).

  1.  6. путем термического разложения ацетата цинка.

Химические свойства оксида цинка. Химические реакции оксида цинка:

Оксид цинка относится к амфотерным оксидам. Он проявляет в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства.

Химические свойства оксида цинка аналогичны свойствам амфотерных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция оксида цинка с углеродом:

ZnO + C → Zn + CO (t  = 1200-1300 oC).

В результате реакции образуется цинк и оксид углерода (II). Таким образом, цинк восстанавливается из оксида цинка коксом или углем при температуре 1200-1300 oC.

2. реакция оксида цинка с оксидом кремния:

ZnО + SiО2 → ZnSiО3 (t = 1200-1400 oC),

2ZnО + SiО2 → Zn2SiО4 (t = 900-1000 oC).

Оксид кремния является кислотным оксидом. В результате реакции в первом случае  образуется соль – метасиликат цинка, во втором – ортосиликат цинка.

3. реакция оксида цинка с оксидом серы

ZnО + SО2 → ZnSО3.

Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – сульфит цинка.

4. реакция оксида цинка с оксидом бора: 

ZnО + B2О3 → Zn(BО2)2.

В результате реакции образуется соль – борат цинка.

5. реакция оксида цинка с оксидом углерода: 

ZnО + СО → Zn + CO2 (t = 700 oC).

В результате реакции образуется цинк и углекислый газ.

6. реакция оксида цинка с оксидом бария: 

ZnО + BaО → BaZnО2 (t = 1100 oC).

В результате реакции образуется соль – цинкат бария.

7. реакция оксида цинка с оксидом хрома: 

ZnО + CrО3 → ZnCrО4.

В результате реакции образуется соль – хромат цинка.

8. реакция оксида цинка с оксидом железа: 

ZnО + Fe2О3 → Fe2ZnО4 (t = 800-1000

oC),

ZnО + Fe2О3 → ZnFe2О4 (t = 800-1000 oC).

В результате реакции образуется оксид железа-цинка.

9. реакция оксида цинка с оксидом молибдена: 

ZnО + MoО3 → ZnMoО4.

В результате реакции образуется соль – молибдат цинка.

10. реакция оксида цинка с оксидом ванадия: 

2ZnО + VО2 → Zn24 (t = 1500-1700 oC).

В результате реакции образуется соль – тетраоксованадат цинка.

11. реакция оксида цинка с оксидом марганца: 

3ZnО + MnО2 → MnZn3О5 (t = 700-800 oC),

ZnО + Mn2О3 → ZnMn2О4 (t = 900 oC).

В результате реакции образуется в первом случае – оксид марганца-трицинка, во втором – оксид марганца-цинка.

12. реакция оксида цинка с оксидом вольфрама: 

ZnО + WО3 → ZnWО4 (t = 600-800 oC).

В результате реакции образуется соль – вольфрамат цинка.

13. реакция оксида цинка с сульфидом цинка:

2ZnO + ZnS → 3Zn + SO2.

В результате химической реакции получается цинк и оксид цинка.

14. реакция оксида цинка с хлоридом цинка и водой:

ZnO + ZnCl2 + H2O → 2Zn(OH)Cl (t = 100-130 oC).

В результате химической реакции получается быстро (2-3 минуты) твердеющая масса – хлорид-гидроксид цинка (т.н. цинковый цемент). Хлорид цинка – концентрированный раствор.

15. реакция оксида цинка с плавиковой кислотой:

ZnO + 2HF → ZnF2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – фторид цинка и вода.

16. реакция оксида цинка с азотной кислотой:

ZnO + 2HNO3 → 2Zn(NO

3)2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – нитрат цинка и вода.

17. реакция оксида цинка с ортофосфорной кислотой:

3ZnO + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2O.

В результате химической реакции получается соль – ортофосфат цинка и вода. Ортофосфорная кислота изначально растворена в воде.

Аналогично проходят реакции оксида цинка и с другими кислотами.  

18. реакция оксида цинка с бромистым водородом (бромоводородом):

ZnO + 2HBr → ZnBr2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – бромид цинка и вода.

19. реакция оксида цинка с йодоводородом:

ZnO + 2HI → ZnI2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – йодид цинка и вода.

20. реакция оксида цинка с сероводородом:

ZnO + H2S → ZnS + H2O (t = 450-550 oC).

В результате химической реакции получается соль – сульфид цинка и вода.

21. реакция оксида цинка с гидроксидом натрия:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O (t = 500-600 oC).

В результате химической реакции получается соль – цинкат натрия и вода.

22. реакция оксида цинка с гидроксидом натрия и водой:

ZnO + NaOH + H2O → Na[Zn(OН)3] (t = 100 oC),

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OН)4] (t = 90 oC).

В результате химической реакции в первом случае получается тригидроксоцинкат натрия. Гидроксид натрия изначально растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 40 %. Реакция протекает при кипении.

В результате химической реакции во втором случае получается тригидроксоцинкат натрия. Гидроксид натрия изначально растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 60 %. Реакция протекает при температуре 90

oC.

23. реакция оксида цинка с гидратом аммиака:

ZnО + 4(NH3•H2O) → [Zn(NH3)4](OH)2 + 3H2O.

В результате реакции образуются гидроксид тетраамминцинка и вода. Гидрат аммиака – концентрированный раствор.

24. реакция оксида цинка с хлоридом аммония:

ZnО + 2NH4Cl → ZnCl2 + 2NH3 + H2O (t°).

В результате реакции образуются хлорид цинка, аммиак и вода.

Применение и использование оксида цинка:

Оксид цинка применяется в качестве наполнителя, компонента или катализатора в химической, фармацевтической, резинотехнической, лакокрасочной и нефтеперерабатывающей промышленности, в производстве стекла и керамики, а также медицине.

Ссылка на источник

Читайте также

Цинк окись Ч — База химической продукции Югреактив

Цинк окись

Синонимы: Цинк оксид, оксид цинка, окись цинка

Мы предлагаем Цинк окись или оксид цинка по выгодным ценам с доставкой по всей России.

Спецификация

 

Молекулярный вес

81.38

Относительная плотность (вода = 1)

5.6

Спецификация 1 (GRILLO PHARMA)

%

Содержание основного вещества ZnO

100

Содержание Pb

0,0001

Содержание Cd

0,0001

Содержание Fe

0,0001

Содержание Cu

0,00005

Содержание Cl

0,0003

Содержание S

0,0001

Содержание Mn

0,00005

Содержание As

0,00005

Влажность

0,13

Спецификация 2

%

Содержание основного вещ-ва, не менее

99,9

Содержание примесей, не более

0,100

в т. числе Pb, не более

0,002

в т. числе Cd, не более

0,001

в т. числе Fe, не более

0,0005

в т. числе Cu, не более

0,0002

в т. числе Cl, не более

0,0005

в т. числе S, не более

0,002

в т. числе Mn, не более

0,0001

в т. числе As, не более

0,0001

в т. числе Ni, не более

0,0001

Цинк окись (ZnO) или иначе реактив называется оксид цинка —

порошок белого цвета. Плотность 5,7 г/см3. Окись цинка желтеет при прокаливании, не плавится, возгоняется при температурах выше 1800 °С. В воде нерастворима. Цинк окись растворяется в кислотах с образованием соответствующих солей, а также в щелочах и водном аммиаке.

Получение
В природе Оксид цинка встречается в виде минерала Цинкита. В промышленности Цинк окись получают сжиганием паров цинка в воздушной среде. Цинк оксид улавливают из дыма тканевыми и др. фильтрами.

Применение
• Оксид цинка, цинк оксид используется как активатор вулканизации некоторых каучуков, вулканизирующий агент хлоропреновых каучуков, катализатор синтеза метанола, белый пигмент при производстве красок и эмалей , наполнитель и пигмент в производстве: резины, пластмасс, бумаги, парфюмерии и косметики.
• Оксид цинка применяется в медицине в виде присыпок и в составе мазей как антисептик. Свойства оксида цинка обуславливают его широко применение в фармацевтической промышленности. Оксид цинка нашел широкое применение в создании абразивных зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в кремах для загара и косметических процедурах.
• Окись цинка используется в производстве стекла и красок на основе жидкого стекла, как один из компонентов преобразователя ржавчины.
• Известно также, что окись цинка обладает фотокаталитической активностью, что на практике используется для создания самоочищающихся поверхностей, бактерицидных покрытий для стен и потолков в больницах и пр.
• Порошок оксида цинка — перспективный материал в качестве рабочей среды для порошковых лазеров. На основе оксида цинка создали светодиод голубого цвета. Тонкие пленки и иные наноструктуры на основе оксида цинка могут применяться как чувствительные газовые и биологические сенсоры.
• Оксид цинка используется в производстве электрокабеля, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Кроме того, применение распространено в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка участвует процессе производства стекла и керамики.
• Добавка к кормам для животных и др.

Белила цинковые (оксид цинка). «ХИМПЭК»

ПродукцияСинонимыCAS №ГОСТМарка/сортУпаковка/вес
Калий азотнокислый удобрениеселитра калиевая, нитрат калия7757-79-12180-037-00203795-2009Мешок 25 кг
Титана диоксид CRIMEAтитана диоксид пигментный, оксид титана (IV), титановые белила13463-67-7У.24.1-05766356-054:2005TIOX-220,
TIOX-230,
TIOX-280,
TIOX-271
Мешок 25 кг
Аммоний надсернокислый (персульфат аммония)персульфат аммония7727-54-0импортМешок 25 кг
Барий углекислый технический (карбонат бария)карбонат бария513-77-92149-75,
импорт
А / гранулированный,
Б сорт1/ порошкообразный
Мешок 25 кг
Борная кислотаортоборная кислота, кислота борная10043-35-318704-78,
импорт
гранулированная NS, порошкообразная, малосульфатная LSМКР 1000 кг,
Мешок 25 кг
Глиноземоксид алюминия1344-28-130558-98неметаллургический,
металлургический
МКР/разновес (800-1000 кг)
Железный купорос (Железо сернокислое семиводное)железа (II) сульфат гептагидрат, сульфат железа, железо сернокислое семиводное7782-63-06981-94первый, второйМКР 700-1000 кг, Мешок 50 кг
Калий азотнокислый техническийселитра калиевая, нитрат калия, калиевая соль азотной кислоты7757-79-1P 53949-2010БМешок 50 кг
Каолин обогащенныйбелая глина, дигидросиликат алюминия, каолинит, глина каолиновая1332-58-7У 14.2-00282033-003-01,
5729-070-00284530-96
П-2, КЕ-2, КБЕ-1, КЕ-1, КСЕ-1Мешок 17-23 кг
Криолит искусственный техническийалюминия тринатрия гексафторид, гексафторалюминат натрия, натрия фторалюминат13775-53-62157-001-00194085-2011,
BY 400069905.039-2010,
импорт
КА,
КП
МКР 300 кг,
Мешок 25 кг, 40 кг
Натр едкий технический гранулированныйсода каустическая, натрия гидрат окиси технический, гидрат окиси натрия, едкий натр, гидроокись натрия, гидроксид натрия, натриевая щелочь1310-73-200203275-206-2007, импортГР / высший, первыйМешок 25 кг
Натр едкий технический чешуированныйсода каустическая, натрия гидрат окиси технический, гидрат окиси натрия, едкий натр, гидроокись натрия, гидроксид натрия, натриевая щелочь1310-73-200203312-017-2011, изм.№1,
импорт
Мешок 25 кг, 50 кг
Натрий азотнокислый техническийселитра натриевая, нитрат натрия, чилийская селитра, натриевая соль азотной кислоты7631-99-4828-77БМешок 50 кг
Натрий кремнефтористый техническийдинатрия гексафторсиликат, натрия фторсиликат16893-85-9113-08-587-87высший, первыйМешок 50 кг
Натрий фтористый техническийнатрия фторид7681-49-4импортМешок 25 — 40кг
Сода кальцинированная техническаянатрий углекислый, карбонат натрия, динатрий карбонат497-19-85100-85А, БМешок 25 кг, 50 кг,
МКР 600 кг, 800 кг, 1250 кг
Сульфаминовая кислотаамидосульфоновая кислота, моноамид серной кислоты, амидосерная кислота5329-14-6импортМешок 25 кг
Сульфат бария (барий сернокислый)барий сернокислый аккумуляторный, сульфат бария, баритовый утяжелитель, бланфикс7727-43-711380-74,
импорт
Мешок 25 кг
Цинк хлористыйхлорид цинка, цинк дихлорид7646-85-7импортМешок 25 кг

Получение нанооксидов цинка и бария [Ba (о-фен)4] [Zn (ЭДТА)], [Zn(о-фен)4]2 [Ba(SCN)6] и синтез ZrO2 Наночастицы химическим методом: Oriental Journal of Chemistry

Мохаммад Хакими 1 , Хамиде Саравани 2 и Абдулхамид Арбаби 1

1 Факультет химии, Университет Паяме Нур, 19395-4697 Тегеран, И.Р. Иран.

2 Факультет химии, Университет Систана и Белуджистана, П.O. Box 98135-674, University Street, Zahedan, I.R. Иран.

Автор, ответственный за переписку Электронная почта: [email protected]

DOI: http://dx.doi.org/10.13005/ojc/340351

История публикации статьи
Статья получена : 22 февраля 2018 г.
Статья принята : 28 марта 2018 г.
Статья опубликована : 31 мая 2018 г.

РЕЗЮМЕ:

Для получения нанооксидов цинка и бария, во-первых, двухкомпонентных комплексов [Ba (о-фен) 4 ] [Zn (ЭДТА)], [Zn( o -фен) 4 ] 2 [Ba(SCN) 6 ], затем их нагревали в течение часа при 700 и 800°C в электропечи.Комплексы охарактеризованы методами элементного анализа, ИК-Фурье. Для синтеза нанометрического ZrO 2 был использован химический метод, который оказался наиболее экономичным. Минимальная температура для проведения щелочной плавки с использованием катализаторов NaOH и KOH – с соотношением двойного веса силиката циркония в качестве оптимального флюса – определена равной 850°C. В оптимальных условиях порошки диоксида циркония были синтезированы при 900 ° C с продолжительностью жизни два часа. С помощью рентгеновской дифракции (XRD) и сканирующей электронной микроскопии (SEM) было подтверждено нанометрическое состояние частиц оксида циркония, оксида бария и оксида цинка. .

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

Нанооксиды бария и цинк; [Ba (о-фен) 4] [Zn (ЭДТА)]; [Zn(о-фен)4]2 [Ba(SCN)6]; порошки циркония; РФА; СЭМ

Скачать эту статью как:
Скопируйте следующее, чтобы процитировать эту статью:

Хакими М., Саравани Х., Арбаби А. Получение нанооксидов цинка и бария из [Ba (о-фен)4] [Zn (ЭДТА)] , [Zn(o-phen)4]2 [Ba(SCN)6] и синтез наночастиц ZrO2 химическим методом. Orient J Chem 2018;34(3).


Скопируйте следующее, чтобы процитировать этот URL:

Хакими М., Саравани Х., Арбаби А. Получение нанооксидов цинка и бария из [Ba (о-фен)4] [Zn (ЭДТА)], [Zn(o-phen)4]2 [Ba(SCN)6] и синтез наночастиц ZrO2 химическим методом. Orient J Chem 2018;34(3). Доступно по адресу: http://www.orientjchem.org/?p=46308

.

Введение

В последние годы были достигнуты значительные успехи в области нанотехнологий.Путем изменения состава и структуры наноразмерных материалов был разработан крупный путь для производства новых наноматериалов с особыми свойствами. 1 Нанометрические порошки в настоящее время изучаются, так как их свойства и применение относятся к числу самых последних исследований в мире. 2 Синтез нанокерамических порошков является одним из важнейших направлений технологии производства материалов. Нанотехнологии привели к появлению новых достижений медицинской науки и техники.Химики, инженеры и врачи используют эту науку на молекулярном уровне для достижения важных успехов в химии, биологических науках, здравоохранении и лечении. 3 Применение нанотехнологий осуществляется в различных областях, включая электронную промышленность, создание микросхем очень малых размеров, 4,5 интеграция нано- и микромеханических инструментов для управления оборонными системами, проектирование и производство легких, высокопрочных и долговечных материалов для самолетов, ракет и космических станций, 6,7  разработка зеленых технологий очистки воды и водных ресурсов от мелких загрязнений, оздоровление биосовместимых насаждений и процесс открытие лекарств, 8  производство неорганических и неорганических синтетических наноматериалов для создания диагностической функции внутри клеток, 9  повышение эффективности химических реакций и сокращение отходов. 10,11  Наночастицы ZnO, оксид циркония и оксид бария являются широко используемыми минералами. Из-за своих физических и химических свойств, таких как высокая химическая стабильность, низкая диэлектрическая проницаемость и высокая каталитическая активность, они представляют большой интерес для мастеров, а из-за световых, электронных, полупроводниковых свойств в наномасштабе и сильной люминесценции они также используются в солнечной энергетике. элементы, диоды и датчики. Наиболее важными характеристиками наночастиц ZrO 2 являются устойчивость к хрупкости с однородностью размеров частиц и диоксид циркония, являющийся электрическим и тепловым изолятором.Поскольку коэффициент теплового расширения этого материала аналогичен стали, его можно использовать вместо стали. Однако, в отличие от стали, он устойчив к коррозии. Однородные наночастицы диоксида циркония поддерживают постоянный коэффициент теплового расширения и позволяют производить керамические изделия при низких температурах, что экономит потребление энергии. Оксиды циркония, наночастицы цинка и бария обладают большей эффективностью, чем их обычные оксиды, благодаря их очень маленьким частицам и высокому уровню активности. Существует несколько методов синтеза этих нанооксидов, но методы, использованные в этом проекте, экономически более выгодны.

Экспериментальная секция

Используемые устройства и приспособления

Электрическая печь производства компании Exiton с большим отсеком, установка глинозема, вакуумный насос, гидромассажная ванна, рентгеновский дифрактометр X (XRD) Philips PW 3710 mpd control model, сканирующая электронная микроскопия, оснащенная рентгеновской спектроскопией (SEM/EDS) Модель LEO440i, спектроскопическая рентгеновская просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ/ЭДС) на аппарате Philips 420, элементный анализ (CHN) выполнялся на элементном анализаторе Thermo Finnigan Flash 1112EA.Спектры FT-IR регистрировали на спектрофотометре FT-IR JASCO 460 с использованием

Использованные химикаты

Силикат циркония, соляная кислота, аммиак, этанол, гидроксид натрия, гидроксид калия. 1,10 -PHENANTROLIN, моногидрат воксалата аммония, ZnCl 2 , этилендиаминетра- уксусная кислота и аммониоумиацетамид, BA (NO 3 ) 2 , Zn (NO 3 ) 2 . 6H 2 . О, бидистиллированная вода .

Синтез ZrO 2

Через час завод, содержащий ZrSiO 4 , был извлечен из печи и погружен в воду в стальном контейнере в расплавленном виде.Его постепенно смешивали с соляной кислотой 8M. Через 3 часа кислота повлияла на содержание гидратированного циркония при комнатной температуре и образовала ZrOCl 2 . Нерастворимый SiO 2 выделяли из раствора с помощью фильтра. Для очистки используют раствор ZrOCl 2 . 4 мл концентрированной 12-молярной HCl растворяли в 70 мл дистиллированной воды и постепенно добавляли к раствору. Раствор нагревают до температуры 70 ° С. Содержимое стакана очищают, раствор субстрата нагревают до объема 40 мл.Раствор помещали при комнатной температуре до охлаждения. Путем дозирования раствора кристаллы сначала разделяли смесью воды и этанола 1:1, затем уравновешивали водой и соляной кислотой и после промывки содержимое сушили. К кристаллической среде добавляли порцию 3-молярного раствора аммиака. Хлориды образуют хлорид аммония, и таким образом устраняются проникновения хлора. Лучшим методом удаления примесей SiO 2 является проведение операций сушки с помощью синей бани, вызывающей появление нерастворимого кремнезема внутри стакана.Если фильтрацию провести дважды, раствор будет полностью свободен от SiO 2 . Для ускорения операции использовался вакуумный насос. Для термообработки оставшегося порошка часть подготовленного образца заливали в глиноземный цех и передавали в электропечь. Поскольку диоксид циркония предназначен для определения оптимальной температуры и времени синтеза, опыты проводились при 800, 850, 900, 950, 1100, 1000 0 С продолжительностью один, два и три часа.

Получение нанооксидов цинка и бария

Для получения нанооксидов цинка и бария сначала двухкомпонентные комплексы образец 2 ([Ba (о-фен) 4 ] [Zn (ЭДТА)]), образец 3 ([Zn( o -phen) 4 ] 2 [Ba(SCN) 6 ]) затем нагревали в течение одного часа при температуре 700 и 800°C внутри электрической печи с образованием нанооксидов цинка и бария. Для приготовления этих комплексов катионные и анионные секции синтезировали отдельно, используя стехиометрическое соотношение.Кроме того, катионная и анионная части были синтезированы аналогично ссылке [12-16]. Рентгеновская спектроскопия (рис. 1) показывает наблюдаемые частицы нанооксидов цинка и бария. СЭМ-изображения (рис. 6 и 7) получены для образцов [Ba( o -phen) 4 ][Zn(ЭДТА)] и   [Zn( o -phen) 4 ] 2 [Ba(SCN) 6 ]   после печи. Диаметры частиц этих образцов определяли после нагревания с помощью анализатора наночастиц, как показано на рис. 8 и 9.Из этих диаграмм и изображений СЭМ подтверждается нанопорошок образцов.

Синтез [Zn( o -phen) 4 ] 2 [Ba(SCN) 6 ]

2 ммоль Zn(NO 3 ) 2 .6H 2 О соль растворяли в 25 мл бидистиллированной воды и 8 ммоль 1,10-фенантролина растворяли в 25 мл этанола, отдельно и перемешивали магнитной мешалкой в ​​течение 12 часов при комнатной температуре.Также был синтезирован анионный участок. Сначала 1 ммоль Ba(NO 3 ) 2 и 6 ммоль NH 4 SCN растворяли по отдельности в 20 мл бидистиллированной воды. Этот раствор перемешивали в течение 12 часов. Чтобы получить окончательный раствор, анионную секцию снова медленно добавляли к катионной секции и получали молочный раствор. Этот раствор выдерживали при лабораторной температуре до медленного испарения воды. Через неделю получали белое твердое вещество.Элементный анализ вычислено для C 102 H 64 BaN 22 S 6 Zn 2 : C, 59,53; Н, 3,11; Н 14,98; %. Найдено: С 58,92; Н, 3,22; Н, 13,89%. Этот комплекс был исследован методом FT-IR. Спектры ИК-Фурье для этого комплекса регистрировали при комнатной температуре путем диспергирования небольшого количества твердых веществ в таблетках KBr (рис. 1). Широкий пик относится к колебаниям растяжения NH в диапазоне 3406 см . Для о- фен значимые пики находятся в диапазоне 1400-1620 см -1 .Острые пики, появляющиеся при 729, 845 и 1422 см -1 , могут быть отнесены к C=C, C=N кольца ру [17]. Частота растяжения при 3050 см -1 связана со связью С-Н в ароматическом кольце. Также пик Zn-N наблюдается в нижней области 500 см -1 .

 

Синтез [Ba( o -phen) 4 ] [Zn(ЭДТА)] 

К водному раствору (20 мл) ZnCl 2 . 2H 2 O (273 мг, 2 ммоль), добавляли раствор соли ЭДТА (744 мг, 2 ммоль) в воде (20 мл) и смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 13 часов.Также был синтезирован анионный участок. Сначала 2 ммоль BaCl 2 .2H 2 O растворяли в 30 мл бидистиллированной воды и 8 ммоль 1,10-фенантролина отдельно растворяли в 20 мл этанола. Этот раствор перемешивали в течение 13 часов. Окончательный раствор был получен путем медленного добавления анионной секции к катионной секции снова. Конечный раствор фильтровали и оставляли для медленного выпаривания на воздухе. Элементный анализ рассчитан для C 57 H 42 BaN 10 O 8 Zn: C, 57.16; Н, 3,53; Н 11,69; %. Найдено: С 56,22; Н, 3,37; Н, 11,16%. Этот комплекс был исследован методом FT-IR. Пики, наблюдаемые в диапазоне от 500 до 1500 см -1 , относятся как к лигандам ЭДТА, так и к лигандам o -phen (рис. 2). Широкий пик в 3446 см -1 принадлежит O-H. Острые пики, которые появляются в диапазоне 1612 см -1 и 1404 см -1 , относятся к как (COO ) и s (COO ) лиганда ЭДТА, соответственно. 18-21 Растягивающие колебания связи CH в ароматическом кольце наблюдаются около 3050 см -1 , а растягивающие колебания связи C=N и C=C — от 1400 до 1612 см -1 соответственно. Их нельзя увидеть по отдельности из-за перекрытия с соседним пиком.

 

Результаты и обсуждение

Основной целью большинства наноразмерных исследований является формирование новых соединений путем изменения существующих материалов, которые имеют однородную форму порошка и малый размер частиц, что повышает их качество.Производство более легких и прочных материалов снизит затраты. В этом исследовании доступ к техническим знаниям для производства этих порошков и ответ на научные вопросы в этой связи важны для наших целей. Последние достижения в нанонауке в сочетании с новыми методами изучения, изготовления и улучшения структуры наночастиц в основном связаны с достижениями в области нанохимии. Поскольку методология, используемая в этом проекте, до сих пор была представлена ​​в научных источниках, эти исследования важны и о них сообщается впервые.Поэтому в экспериментах изучали влияние температуры и условий реакции на синтез оксидов циркония, цинка и бария для определения оптимальных условий синтеза этих порошков. Оксид цинка — вещество с одним из самых уникальных свойств. Это вещество приобрело первостепенное значение в прошлом веке из-за его использования в устройствах накопления энергии. Синтезируя наночастицы оксида цинка, можно улучшить свойства этого материала и, таким образом, расширить его применение.Одним из особых свойств наночастиц на оксиде цинка является его высокая каталитическая активность, высокая химическая стабильность, поглощение ультрафиолета, низкая диэлектрическая проницаемость и, самое главное, антимикробные свойства. Наночастицы оксида цинка являются одними из наиболее широко используемых наночастиц в промышленности и медицине, которые изо дня в день расширяются, поэтому их важность настолько высока, что многие исследователи пытаются разработать новые методы синтеза этих наночастиц. Наночастицы оксида цинка являются одними из наиболее широко используемых наночастиц благодаря своим физическим и химическим свойствам, что привлекло внимание многих исследователей.В целом наночастицы стабильны благодаря высокому отношению поверхности к объему и поверхностному взаимодействию и представляют большой интерес.

Исследование отношения циркония к гидроксиду

Для превращения ZrSiO 4 в ZrO 2 необходимо расплавить исходный материал с температурой плавления 1850°С, что неэкономично, но реакция силиката циркония с гидроксидом натрия и калия снижает температуру плавления . Различные соотношения гидроксида натрия и гидроксида калия использовались при 900 ° C, и было определено, что наиболее подходящее плавящееся соединение с щелочью, с использованием соды и плавильной добавки калия, соответствует соотношению 2: 1 к массе циркона.Во-первых, цель плавки должна быть мелкозернистой с цирконом, чтобы их размеры уменьшились и хорошо перемешались. Из-за использования микрогранулированных количеств эффект от использования ZrSiO 4 заключается в уменьшении количества плавления щелочи.

Определение температуры плавления

После определения соответствующего состава для выбора оптимальной температуры плавления щелочи были проведены опыты при 700, 800, 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200°С и 2 часа соответственно. .Результаты этого эксперимента показывают, что самая низкая необходимая температура для плавления щелочи составляет 850°С. При более высокой температуре плавление происходит лучше и быстрее. Однако плавка при высокой температуре неэкономична.

Определение времени плавления

Для определения наилучшего срока хранения при оптимальной температуре плавления щелочи установку вместе с содержимым внутри печи помещали с различными интервалами 60, 70, 80, 90, 100 и 120 минут.Было определено, что наилучшее время жизни для плавления циркония составляет 90 минут. Также необходимо, чтобы тигель был установлен внутри печи в первый раз, потому что, если печь достигнет точки плавления материала, а растение и его содержимое затем поместят внутрь печи, термический удар сломает тигель.

Исследование влияния температуры прокаливания и срока службы

Температура и срок годности порошка могут влиять на размер частиц.Результаты этого исследования представлены в таблице (1).

Таблица 1: Влияние времени и долговечности на размер частиц ZrO 2

Температура ( 0 C) срок службы (ч) Средний размер частиц (нм)
900 2 150
900 3 320
1000 2 340
1000 3 500
1100 1 300
1100 2 680

 

Мельчайшие частицы были синтезированы при температуре 900°С и времени стойкости 2 часа.Если температура и срок годности меньше указанного, чистый порошок ZrO 2 не получают, а если температура прокаливания и срок годности меньше заданного значения, то синтезируют частицы. Следовательно, температура и продолжительность срока годности будут установлены на указанное выше количество. На рис. 3 рентгенограмма образца порошков циркония при варке 900°С и сроке хранения 2 часа сравнивается с рентгенограммой порошков рентгенофазового синтеза при 1100°С и 3 часов срока годности.На обеих картинах только пики ZrO 2 соответствуют патронам ПДФ02-0733 и ПДФ36-0420, но имеющиеся пики на диффузионной картине синтезированного образца при оптимальных температурных условиях прокаливания явно шире, чем пики рентгенограммы. синтезированного порошка при 1100°С и сроке хранения часов. Это указывает на более мелкий размер зерна в этих условиях. Чтобы убедиться в составе и размерах синтезированных зерен, они были взяты из микроскопических изображений, которые оптимально оптимизированы в СЭМ-изображении порошка оксида циркония.Пример рентгеновской спектроскопии наблюдаемых частиц также показан на рис. 5. Из этих изображений можно сделать вывод, что размер частиц нанометровый, а их состав – чистый оксид циркония.

Рисунок 3: Рентгенограмма порошков циркония, синтезированных (а) при варке при 900°C и выдержке 2 часа  (b) при 1100°C и 3 часах

Щелкните здесь для просмотра рисунка

 

Рисунок 4: СЭМ-изображение порошка Zro 2 , синтезированного при температуре варки 900°C и стойкости 2 часа

Щелкните здесь для просмотра рисунка

 

 

 

 

 

 

 

Применение нанометрического ZrO 2

Керамика из оксида алюминия и диоксида циркония обладает более высокой стойкостью к истиранию и истиранию, чем обычный оксид алюминия, в результате чего композитная керамика используется в качестве наконечников режущих инструментов.Абразивные пластины из оксида алюминия и циркония обладают более высокими характеристиками, чем чистый алюминий. Для резки промышленных материалов, особенно магнитных лент, пластиковых материалов и сигаретных фильтров, используются лезвия ZrO 2 . Химические насосы, шламовые насосы и прокладки изготовлены из циркониевой керамики. Насос, изготовленный из TZP, теперь доступен в продаже. В настоящее время диоксид циркония исследуется как биологически активный материал вместо изношенных суставов. Высокая температура плавления и превосходные химические свойства циркония определяют его использование в качестве антифриза.По этой причине используются сопла и пробки для расплава, а также шиберная задвижка, важный компонент оборудования для литья. Лучшим материалом для установки в огнеупорные кирпичи для высоких температур являются пористые изоляционные кирпичи со стабилизированным цирконием, используемые в элементах печи. Циркониевые блоки можно использовать в качестве неэкранированных блоков из стабилизированного диоксида циркония. В качестве теплового и химического щита в активной зоне ядерного реактора используется специальное применение этого материала. В качестве протектора теплоизоляции они могут повысить производительность двигателя и самолета.В 1965 году была зарегистрирована возможность коммерческого производства кислородных датчиков. Сегодня использование основы из диоксида циркония на основе кислорода обычно используется в таких приложениях, как контроль горения, контроль атмосферы в термических печах и в качестве предупреждения о количестве кислорода в расплавленных металлах. Широко используемые циркониевые МГД-электроды были успешно произведены с дополнительными материалами CeO 2 и Ta 2 O 5 . Высококачественный цирконий используется более 99 лет.77% для электронных приложений. Одним из наиболее важных применений пьезоэлектрической керамики является электромеханическая мембрана аудиосистемы, которая широко используется для полировки стекла, а также для тумана в воздуховоде. Диоксид циркония играет роль в прорастании стекла и керамики. Красители на основе ZrO 2 широко используются в производстве плитки, столовой посуды и санитарно-технических изделий.

Заключение

Настоящее исследование было проведено с целью синтеза порошка ZrO 2 , BaO и ZnO экономически обоснованным способом . Нанопорошки оксида циркония и бария-цинка были исследованы с помощью XRD, SEM. Учитывая эти диаграммы и изображения SEM, образцы нанопорошка подтверждаются. При синтезе   ZrO 2 , было определено, что наиболее подходящим соединением, плавящимся в щелочной среде, с использованием NaOH и КОН  является отношение массы циркона 2 к 1. В оптимальных условиях в печи были синтезированы мельчайшие частицы при температуре прокаливания 900 ° С и времени стойкости два часа.

Подтверждение

Мы благодарны Университету Паяме Нур и Университету Систан и Белуджистан за сотрудничество в этой работе.

Каталожные номера

  1. Чой С.Дж.; Донг XL; Ким Б.К. Серипта метр. 2001, 44, 2225-2229.
    Перекрёстная ссылка
  2. Луан В.; Гао Л.; Го Дж. Наностракт. Матер. 1998, 10, 1119-1125.
    Перекрёстная ссылка
  3. Сергеев Г.Б., Нанохимия. Эльзевир. 2006,5, 175-200.
    Перекрёстная ссылка
  4. Го С.; Ван Э. Наноматериалы из благородных металлов. Нано сегодня. 2009, 933,  547-555
  5. Ся Ю.; Сюн Ю.; Б Лим.; Skrablak ESAngewandate chemie International Edition. 2009, 48(1), 60-103.
  6. Александр Сергеевич; Хеллеманс Л.; Марти О.; Шнир Дж.; Элингс В.; Хансма П.К.; Лонгмиро М.; Герли Дж. Журнал прикладной физики, 1989, 65(1), 164-167.
    Перекрёстная ссылка
  7. Саламанка-Буэнтелло Ф.; Персад Д.Л.; Корт Э.Б.; Мартин Д.К.; Даар А.С.; Певица П.А. нанотехнологии и развивающееся слово. Плос Медицина.2005, 2(5), 383-386
  8. Служба Р.Ф. Нанохимия, наночастицы, троянские кони скачут из лаборатории в клинику. Наука. 2010, 330(6002), 314-315.
    Перекрёстная ссылка
  9. Хун Х.К.; Бару С.; Шарма Г.; Дей С.К.; Рег К. Журнал контролируемого выпуска. 2011, 155, 344-357.
    Перекрёстная ссылка
  10. Висс Дж.; Тахистов П.; Маклемит Д.Дж. Журнал пищевых наук. 2006, 71, 107-116.
    Перекрёстная ссылка
  11. Салавати Ниясари М.; Фереште З. Нанохимия. Эльмо-данеш. Тегеран, 2008, 25-40.
  12. Мао Л.; Ван Ю., Ци Ю.; Цао М.; Ху С. Журнал молекулярной структуры. 2004, 688, 197–201.
    Перекрёстная ссылка
  13. Учар I, Карабулут Б.; Булут А.; Buyukgungr O Журнал молекулярной структуры. 2017, 834–836 , 336–344
  14. Вуд Д.Л.; Рабинович Е.М. Журнал некристаллических твердых тел. 1989, 107, 199–211.
    Перекрёстная ссылка
  15. Ямаме М.; Кляйн Л.К. Публикации Нойес, Нью-Джерси. 1989, с. 200.
  16. Кордоба Г.; Арройо Р.; Фиерро Дж.Л.Г. Viniegra MJ Journal of Solid State Chemistry.1996, 123, 93–99.
    Перекрёстная ссылка
  17. Варгова З.; Зелеоак В.; Цисаова И.; Гырёва К. Thermochimica Acta.2004, 423.
  18. Накамото К. 5 -е изд. Часть Б. Дж. Вили: Нью-Йорк, 1997.
  19. .
  20. Гаргалло-Эстебан М. Ф.; Вилаплана-Серрано Р.; Гонсалес-Вилчес Ф. Спектрохим. Акта 1987, 43А, 1039.
  21. Буш Д. Х.; Байлар мл. Дж. К.; Варенье. хим. соц. 1953, 75, 4574.
    CrossRef
  22. Буш Д. Х.; Байлар мл. Дж. К. Дж. Ам. хим. соц. 1956, 78, 716.
    CrossRef


Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Наночастицы оксида бария/нанопорошок


РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Наименование продукта: Наночастицы оксида бария/нанопорошок

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements. БА-ОКС-02-НП , БА-ОХ-03-НП , БА-ОХ-04-НП , BA-OX-05-NP

Номер CAS: 1304-28-5

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements 2
Los Angeles, CA
Тел.: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон службы экстренной помощи:
Внутренний, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
GHS07
Acute Tox. 4 h402 Вреден при проглатывании.
Острый токсикоз. 4 h432 Вреден при вдыхании.
Классификация согласно Директиве 67/548/ЕЭС или Директиве 1999/45/ЕС
Xn; Вреден для здоровья
R20/22: Вреден при вдыхании и проглатывании.
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Н/Д
Опасности, не классифицированные иначе
Нет данных
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество классифицируется и маркируется в соответствии с регламентом CLP .
Пиктограммы, обозначающие опасности

GHS07
Сигнальное слово
Предупреждение
Указания на опасность
h402+h432 Вреден при проглатывании или при вдыхании.
Меры предосторожности
P261 Избегать вдыхания пыли/дыма/газа/тумана/паров/аэрозолей.
P264 Тщательно вымыть после работы.
P304+P340 ПРИ ВДЫХАНИИ: Вынести пострадавшего на свежий воздух и обеспечить комфорт для дыхания.
P301+P312 ПРИ ПРОГЛАТЫВАНИИ: Позвоните в ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР/к врачу/…/, если вы плохо себя чувствуете.
P312 Позвоните в ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР/к врачу/…/, если вы плохо себя чувствуете.
P501 Утилизируйте содержимое/контейнер в соответствии с местными/региональными/национальными/международными нормами.
Классификация WHMIS
D1B – Токсичный материал, вызывающий немедленные и серьезные токсические эффекты ) = 2
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 1
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
N/A
vPvB:
N/A


РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ/ИНФОРМАЦИЯ О КОМПОНЕНТАХ

Вещества
Номер CAS / Название вещества:
1304-28-5 Оксид бария
Идентификационный номер(а):
Номер ЕС:
215-127-9
Индексный номер:
-215-127-9
Индексный номер:
-215-127-9 056 00-7


РАЗДЕЛ 4. МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

Описание мер первой помощи
При вдыхании:
Обеспечить пострадавшего свежим воздухом. Если не дышит, сделайте искусственное дыхание. Держите пациента в тепле.
Немедленно обратитесь к врачу.
При попадании на кожу:
Немедленно промыть водой с мылом; тщательно промыть.
Немедленно обратитесь к врачу.
При попадании в глаза:
Промыть открытые глаза в течение нескольких минут под проточной водой. Проконсультируйтесь с врачом.
При проглатывании:
Обратиться за медицинской помощью.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и эффекты, как немедленные, так и замедленные
Нет данных
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Нет данных


РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Продукт негорючий.Используйте меры пожаротушения, подходящие для окружающего огня.
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
Если этот продукт вовлечен в пожар, могут быть выделены следующие вещества:
Оксид бария
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Надеть автономный респиратор.
Носите полностью защитный непроницаемый костюм.


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры предосторожности для персонала, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Использовать средства индивидуальной защиты.Держите незащищенных людей подальше.
Обеспечьте достаточную вентиляцию.
Меры предосторожности по охране окружающей среды:
Не допускайте попадания продукта в канализацию, канализационные системы или другие водоемы.
Не допускайте проникновения материала в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Утилизировать загрязненный материал как отходы в соответствии с разделом 13.
Обеспечить достаточную вентиляцию.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении
См. Раздел 8 для информации о средствах индивидуальной защиты.
Информацию об утилизации см. в Разделе 13.


РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Держите контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре.
Обеспечьте хорошую вентиляцию на рабочем месте.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Продукт не воспламеняется
Условия безопасного хранения с учетом любых несовместимостей
Требования, предъявляемые к складским помещениям и емкостям:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном сухом месте в хорошо закрытых контейнерах.
Конкретное конечное применение
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ/СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Дополнительная информация о конструкции технических систем: не менее 100 футов в минуту.
Параметры контроля
Компоненты с предельными значениями, требующими контроля на рабочем месте:
1304-28-5 Оксид бария (100,0%)
ПДК (США) Длительное значение: 0,5 мг/м 3
как Ba
УДВ ( США) Долгосрочное значение: 0,5 мг/м 3
как Ba
TLV (США) Долговременное значение: 0,5 мг/м 3
как Ba
EL (Канада) Долговременное значение: 0,5 мг/м m 3
как Ba
Дополнительная информация:
Нет данных
Средства контроля воздействия
Средства индивидуальной защиты
Соблюдайте стандартные меры защиты и гигиены при обращении с химическими веществами.
Хранить вдали от пищевых продуктов, напитков и кормов.
Немедленно снимите всю испачканную и зараженную одежду.
Мыть руки перед перерывами и по окончании работы.
Поддерживайте эргономически подходящую рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
При наличии высоких концентраций используйте подходящий респиратор.
Защита рук:
Непроницаемые перчатки
Осмотрите перчатки перед использованием.
Пригодность перчаток должна определяться как материалом, так и качеством, последнее из которых может варьироваться в зависимости от производителя.
Время проникновения через материал перчаток (в минутах)
Данные отсутствуют
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда.


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физико-химических свойствах
Внешний вид:
Форма: Порошок или твердое вещество в различных формах
Цвет: Белый
Запах: Нет данных
Порог запаха: Нет данных.
pH: нет данных
Точка плавления/диапазон плавления: 1923 °C (3493 °F)
Точка/диапазон кипения: данные отсутствуют
Температура сублимации/начало: данные отсутствуют
Воспламеняемость (твердое вещество, газ)
Нет данных доступный.
Температура воспламенения: Данные отсутствуют
Температура разложения: Данные отсутствуют
Самовоспламенение: Данные отсутствуют.
Опасность взрыва: Данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижний: Данные отсутствуют
Верхний: Данные отсутствуют
Давление пара: неприменимо
Плотность при 20 °C (68 °F): 5,7 г/см 3 (47,567 фунтов/галлон)
Относительный плотность
Нет данных.
Плотность пара
Н/Д
Скорость испарения
Н/Д
Растворимость в воде (H 2 O): не растворим
Коэффициент распределения (н-октанол/вода): Нет доступных данных.
Вязкость:
Динамическая: Н/Д
Кинематика: Н/Д
Другая информация
Нет данных


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Нет данных
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит, если используется и хранится в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций.
Реагирует с сильными окислителями.ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о токсикологическом воздействии
Острая токсичность:
Вреден при вдыхании.
Вреден при проглатывании.
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные об острой токсичности
для этого вещества.
Значения LD/LC50, важные для классификации:
Нет данных
Раздражение или разъедание кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или разъедание глаз:
Может вызывать раздражение
Сенсибилизация:
Сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
EPA-D: Канцерогенность для человека не классифицируется: неадекватные доказательства канцерогенности для людей и животных или данные отсутствуют.
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточно данных для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и/или животных.
Репродуктивная токсичность:
Воздействие не известно.
Специфическая токсичность для системы органов-мишеней — повторное воздействие:
Неизвестно никаких эффектов.
Специфическая системная токсичность на орган-мишень — однократное воздействие:
Воздействие не известно.
Опасность при вдыхании:
Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности:
Эффекты неизвестны.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не известна.



Раздел 12. Экологическая информация

Токсичность
Водная токсичность:
Нет данных Нет данных
Устойчивость и деградальность
Нет данных NO Data
Биоаккумулятивный потенциал
Нет данных Доступны
Мобильность в почве
Нет доступных данных
Дополнительная экологическая информация:
Не допускать попадание неразбавленного продукта или больших количеств в грунтовые воды, водотоки или канализационные системы.
Избегайте попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
N/A
vPvB:
N/A
Другие неблагоприятные воздействия
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 13. СООБРАЖЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ

правильная утилизация.
Неочищенная упаковка:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными правилами.



Раздел 14. Транспортная информация

Un-Number
Dot, IMDG, IATA
UN1884
ООН надлежащим образом доставки
Dot
Оксид бария
IMDG, IATA
Оксид бария
Транспортный класс (ES)
DOT
класс
6.1 Токсичные вещества.
Маркировка
6.1
Класс
6.1 (T5) Токсичные вещества
Маркировка
6.1
IMDG, IATA
Класс
6.1 Токсичные вещества.
Этикетка
6.1
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
III
Опасность для окружающей среды:
N/A
Особые меры предосторожности для пользователя
Предупреждение: Токсичные вещества /78 и код IBC
N/A
Транспорт/Дополнительная информация: DOT
Морской загрязнитель (DOT): №
«Модельный регламент ООН»:
UN1884, оксид бария, 6.1, III


РАЗДЕЛ 15. НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Правила/законодательные акты по безопасности, охране здоровья и окружающей среды, относящиеся к данному веществу или смеси
Национальные правила
Все компоненты этого продукта перечислены в Законе Агентства по охране окружающей среды США о контроле над токсичными веществами Химическое вещество Инвентарь.
Все компоненты этого продукта перечислены в Канадском перечне веществ для внутреннего потребления (DSL).
Раздел 313 SARA (списки конкретных токсичных химических веществ)
1304-28-5 Оксид бария
Предложение 65 штата Калифорния
Предложение 65 — Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано в списке.
Prop 65 — Токсичность для развития
Вещество не указано.
Prop 65 — Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Prop 65 — Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Только для использования технически квалифицированными лицами.
Прочие нормы, ограничения и запретительные нормы
Вещество, вызывающее особую озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (ЕС) № 1907/2006.
Вещество не указано.
Необходимо соблюдать условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещество не указано.
Приложение XIV Регламента REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH — Предварительно зарегистрированные вещества
Вещество указано.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.


РАЗДЕЛ 16.ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Приведенная выше информация считается верной, но не претендует на полноту и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на современном уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер предосторожности.?Qǫ+z~Lu_D%ZK?#7, wz[ kC __vMzn`_[-lWZ:ۖ1A=[o>샛it+{ o~Cbz `_ Ol-w]F ~}סZ_

W {[AE/\i._u{juǥu_m[U CK6atkwZ *а /N?}]28EkTb4BY S#Zk4y٘tSxBBAa cNflPX3#O8Mlby#a3Bm(T(x$Qa[髧dp1}M&»H7A6ЊզB=]ۦk-NWja_}uYĮ#3a׾TxMYc!G50’h02zCeCeDD(n0HPF» 0C8!LBR(]AA!|C$9DD )reBHQVrUSprA,»cPgA,BOH>A4zVLw;[email protected] »+An#%V.aŒ ‡16 wtspokeI~I> s=g p.UFmwspokeX .B 02 +_6 [S_\9w6-ky~y=Z+MAu_/}_m+c%?w]u/mRv;#ֺvګQB0f; *Ze A}mP!}wMO3 Xj}(UBw)-̀RB»B6DF»?jE2D %̂FEpS)$ vqgiyaaMeȅ-4r8gv;»o#Q]Aw\U3-%[cЈ>wC moV»{Q��2w» dq\ e_’L#Ak!}wr~|;~ӏd ȹgiw+K:Z2=+Pq\Ggffh0BftGQf(fecB/cdARQD6IsB8(RB0oG»WN`@f0pt4 $C(B1)@»0 Z @txy ; часjka{k%5b¢ 6v`0 ZI0P` xe퍅c> v*0 =]WhU)r8m2tAAa`» 4!>&P6:Hv9*~D(B8″+z}k$ՊP u *

Фикосинтез и усиление фотокаталитической активности наночастиц оксида цинка в отношении сероорганических загрязнителей

  • Pal, Г., Рай, П. и Пандей, А. В Green Synthesis, Characterization and Applications of Nanoparticles 1–26 (Elsevier 2019)

  • Даль, Дж. А., Мэддукс, Б. Л. и Хатчисон, Дж. Э. К более экологичному наносинтезу. Chem.Rev. 107 , 2228–2269 (2007).

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Салам, Х. А. и др. . Растения: зеленый путь для синтеза наночастиц. Международный исследовательский журнал биологических наук 1 , 85–90 (2012).

    Google ученый

  • Равендран, П., Фу, Дж. и Валлен, С.Л. Полностью «зеленый» синтез и стабилизация наночастиц металлов. Журнал Американского химического общества 125 , 13940–13941 (2003).

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Фернандес, Д. и др. . Синтез и характеристика ZnO, CuO и смешанного оксида Zn и Cu. Матер. хим. физ. 115 , 110–115 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Васем, М., Умар, А. и Хан, Ю.-Б. В Наноструктуры оксидов металлов и их применение Vol. 5 (под редакцией Ахмада Умара и Юн-Бонг Хана) 1–36 (American Scientific Publishers, 2010).

  • Колодзейчак-Радзимска, А. и Йесионовски, Т. Оксид цинка – от синтеза до применения: обзор. Материалы 7 , 2833–2881 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Мирзаи Х.и Дарруди, М. Наночастицы оксида цинка: биологический синтез и биомедицинские применения. Ceramics International 43 , 907–914 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Буазар, Ф. и др. . Экстракт картофеля в качестве восстановителя и стабилизатора в легком одностадийном синтезе наночастиц ZnO. Journal of Experimental Nanoscience 11 , 175–184 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Иравани, С. Зеленый синтез наночастиц металлов с использованием растений. Зеленая химия 13 , 2638–2650 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Ахмед С., Чаудри С. А. и Икрам С. Обзор биогенного синтеза наночастиц ZnO с использованием растительных экстрактов и микробов: перспектива в сторону зеленой химии. Журнал фотохимии и фотобиологии B: Biology 166 , 272–284 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Фахари С., Джамзад М. и Кабири Фард Х. Зеленый синтез наночастиц оксида цинка: сравнение. Green Chemistry Letters and Reviews 12 , 19–24 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Дахуман, С.А. и др. . Опосредованный водорослями биосинтез неорганических наноматериалов как перспективный путь в нанобиотехнологии – обзор. Зеленая химия 19 , 552–587 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Ким С.-К. Справочник по морским микроводорослям: достижения биотехнологии (Academic Press, 2015).

  • Хван, Дж.-Х., Черч, Дж., Ли, С.-Дж., Парк, Дж. и Ли, В.H. Использование микроводорослей для усовершенствованной очистки сточных вод и устойчивого производства биоэнергии. Инженерные науки об окружающей среде 33 , 882–897 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Арсия Ф., Саяди М. Х. и Собхани С. Зеленый синтез наночастиц палладия с использованием Chlorella vulgaris. Материалы Письма 186 , 113–115 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Фосетт Д., Вердуин, Дж. Дж., Шах, М., Шарма, С. Б. и Пойнерн, Г. Е. Дж. Обзор текущих исследований биогенного синтеза наночастиц металлов и оксидов металлов с помощью морских водорослей и водорослей. Журнал нанонауки 2017 (2017).

  • Азизи, С., Ахмад, М. Б., Намвар, Ф. и Мохамад, Р. Зеленый биосинтез и характеристика наночастиц оксида цинка с использованием водного экстракта бурой морской макроводоросли Sargassum muticum. Материалы Письма 116 , 275–277 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Франкавилла, М. и др. . Эффективное и простое реактивное измельчение фотокаталитически активных пористых наноструктур ZnO с использованием полисахаридов, полученных из биомассы. Зеленая химия 16 , 2876–2885 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Ахтар М.С., Панвар Дж.& Юн, Ю.-С. Биогенный синтез металлических наночастиц растительными экстрактами. ACS Устойчивая химия и инженерия 1 , 591–602 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Назаль М.К. и др. . Синтез модифицированных сульфидом серебра углеродных материалов для адсорбционного удаления дибензотиофена в н-гексане. Экологические технологии , 1–15 (2017).

  • Едуркар С., Маурья, К. и Маханвар, П. Биосинтез наночастиц оксида цинка с использованием экстракта листьев Ixora Coccinea — зеленый подход. Открытый журнал теории синтеза и приложений 5 , 1 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Чаудхари А., Кумар Н., Кумар Р. и Салар Р. К. Антимикробная активность наночастиц оксида цинка, синтезированных из экстракта кожуры алоэ вера. Прикладные науки 1 , 136 (2019).

    Google ученый

  • Zhang, G., Shen, X. & Yang, Y. Легкий синтез монодисперсных пористых сфер ZnO методом растворимого крахмала и их фотокаталитическая активность. Журнал физической химии C 115 , 7145–7152 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Биркс, Л. и Фридман, Х. Определение размера частиц по расширению рентгеновской линии. Журнал прикладной физики 17 , 687–692 (2004).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Дуйгу Д.Ю. и др. . Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) для идентификации Chlorella vulgaris Beijerinck 1890 и Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing 1833. African Journal of Biotechnology 11 , 3817–3824 (2012).

    КАС Google ученый

  • Чжэн Ю. и др. . Люминесцентная и фотокаталитическая активность нанокристаллов ZnO: взаимосвязь между структурой и свойствами. Неорганическая химия 46 , 6675–6682 (2007).

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Jabs, A. Определение вторичной структуры в белках с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR). Йенская библиотека макромолекул Biologica (2005).

  • Нагараджан С.и Куппусами, К.А. Внеклеточный синтез наночастиц оксида цинка с использованием морских водорослей Маннарского залива, Индия. Журнал нанобиотехнологий 11 , 39 (2013).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Сингх, Дж., Каур, С., Каур, Г., Басу, С. и Рават, М. In Green Processing и синтез , https://doi.org/10.1515/gps-2018- 0084 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Беласко, В.Бургеры из водорослей для голодного мира? Взлет и падение кухни с хлореллой. Технология и культура 38 , 608–634 (1997).

    Артикул Google ученый

  • Азизи С., Намвар Ф., Махдави М., Ахмад М. Б. и Мохамад Р. Биосинтез наночастиц серебра с использованием бурой морской макроводоросли, водного экстракта Sargassum muticum. Материалы 6 , 5942–5950 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Шамаила С. и др. . Достижения в производстве наночастиц безопасными экологически чистыми маршрутами. Applied Materials Today 5 , 150–199 (2016).

    Артикул Google ученый

  • Аннамалай, Дж. и Налламуту, Т. Характеристика биосинтезированных наночастиц золота из водного экстракта Chlorella vulgaris и их антипатогенных свойств. Прикладная нанотехнология 5 , 603–607 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Макаров В. и др. . «Зеленые» нанотехнологии: синтез наночастиц металлов с помощью растений. Acta Naturae 6 (2014).

  • He, Y. Получение композитов полианилин/нано-ZnO с помощью нового способа получения эмульсии Пикеринга. Порошковая технология. 147 , 59–63 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Буазар, Ф., Алипурян С., Кроушави Ф. и Хоссиени С. Фотодеградация пахучего 2-меркаптобензоксазола с помощью нанокомпозита оксид цинка/гидроксиапатит. Прикладная нанотехнология 5 , 719–729 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Gilman, H. & Esmay, DL. Окисление дибензотиофена и феноксатиина перекисью водорода. Журнал Американского химического общества 74 , 2021–2024 (1952).

    КАС Статья Google ученый

  • Хайят С. и Розелин Л. С. Фотокаталитическая деградация бензотиофена и дибензотиофена с использованием нанесенных наночастиц золота. Журнал Саудовского химического общества 21 , 349–357 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Мухаммед, Ю., Лу, Ю., Шен, К. и Ли, К. Гидрообессеривание дибензотиофена на катализаторах на основе оксида алюминия, промотированных Ru, с использованием in situ , генерирующих водород. Преобразование энергии и управление 52 , 1364–1370 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Адамс, В. Д. Руководство по обследованию воды и сточных вод (Routledge, 2017).

  • Субаш Б., Кришнакумар Б., Велмуруган Р. и Сваминатан М. Фотодеградация азокрасителя с многоразовым SrF2–TiO2 под действием УФ-излучения и влияние рабочих параметров. Технология разделения и очистки 101 , 98–106 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Хан, Ю. и Обендорф, С. Реакционная способность и возможность повторного использования иммобилизованных наночастиц оксида цинка в волокнах при обеззараживании метилпаратионом. Textile Research Journal 86 , 339–349 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Лаванд, А.Б. и Мальге, Ю.С. Синтез, характеристика и фотокаталитическая активность в видимом свете наносфер оксида цинка, легированных азотом. Журнал азиатских керамических обществ 3 , 305–310 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Ван, Л. и др. . Трехмерный пористый p-n-гетеропереход ZnO–SnS для фотокатализа, управляемого видимым светом. Физическая химия Химическая физика 19 , 16576–16585 (2017).

    КАС пабмед Статья Google ученый

  • Кастельянос-Баррига, Л.Г., Сантакрус-Рувалькаба, Ф., Эрнандес-Кармона, Г., Рамирес-Брионес, Э. и Эрнандес-Эррера, Р. М. Влияние жидких экстрактов морских водорослей из Ulva lactuca на рост проростков маша (Vigna radiata). Журнал прикладной психологии , 1–10 (2017).

  • Ким С.-К. & Chojnacka, K. Экстракты морских водорослей: процессы, продукты и применение, набор из 2 томов (John Wiley & Sons, 2015).

  • Униполярная сборка стержней из оксида цинка, проявляющая управляемую полярностью коллективную люминесценцию

    Abstract

    Ориентированные сборки малых кристаллов, образующих более крупные структуры, распространены в природе и имеют решающее значение для будущих технологий, поскольку они позволяют обойти трудности структурных манипуляций в микроскопическом масштабе.Мы обнаружили два характерных концентрических ансамбля стержней из оксида цинка, в которых каждый стержень имеет положительный и отрицательный полярные концы, индуцированные нецентросимметричным расположением атомов Zn и O. Все стержни в единой сборке исходят из центрального ядра, поддерживая одно полярное направление. Из-за роста вдоль двух полярных поверхностей с различным расположением атомов эти сборки различаются по своим внутренним свойствам и демонстрируют сильную УФ-люминесценцию снаружи Zn-полярных сборок, в отличие от O-полярных сборок.Хотя можно представить новые приложения, эти наблюдения предполагают, что иерархическая организация по отношению к внутренней асимметрии может быть широко распространена в природных кристаллических ансамблях.

    Самопроизвольная сборка мелких кристаллов в организованные структуры представляет собой процесс перехода от беспорядка к порядку. Такие процессы широко распространены в природных системах и имеют фундаментальное значение, поскольку они составляют основные строительные блоки во многих процессах неорганической или биоминерализации (1–10).При сборке в более крупные системы составляющие кристаллы ориентируются по отношению друг к другу в соответствии с определенными критериями. Таким образом, макроскопическая форма скелетной пластинки морского ежа определяется кристаллографической осью кальцита (6). Используя пептиды, извлеченные из живых организмов, ориентированные сборки наночастиц могут быть получены и in vitro (7). Тетраэдры с ограниченным квантованием представляют собой мельчайшие четко определенные сборки, имеющие четыре вюртцитовых рукава, построенных на ядре из цинковой обманки (8).Такие сборки приводят к возникновению свойств, не связанных напрямую с информацией, закодированной на каждом отдельном компоненте, а зависящих от того, как эти единицы организованы в пространстве (1, 4).

    Особенно интересная ситуация может возникнуть, когда компонент сборки содержит элемент асимметрии в своей кристаллической структуре. Оксид цинка вюрцита (ZnO) является одной из таких систем, в которой последовательное наложение атомарных слоев Zn и O один поверх другого вдоль кристаллографической оси c приводит к возникновению внутренней полярности внутри кристалла с частичными положительными и отрицательными заряды на Zn- и O-концах соответственно (рис.1) (11). Во всех ансамблях и иерархических структурах ZnO обычно сохраняется направление роста вдоль этой полярной оси. Было бы интересно узнать, делает ли Природа еще один шаг в сборке этих систем, т. е. делая релевантными кристаллографическую ось, а также полярное направление. Это привело бы к возникновению дополнительной симметрии, такой как организация диполей внутри сборки, как схематично показано, например, на рис. 1 C и D .Здесь мы сообщаем о мезоскопических концентрических сборках стержней ZnO, где все стержни в одной сборке растут вдоль положительных или отрицательных полярных концов. Униполярный рост приводит к четким картинам оптического излучения этих сборок на микроскопическом уровне. Эти наблюдения показывают, что самоподобие, наблюдаемое в природных и биологических системах, распространяется и на кристаллические сборки не только по форме, но и по внутренним свойствам. Уникальные приложения, такие как разработка кристаллической сборки с кратковременным зарядом из-за пироэлектрической природы ZnO (например, на рис.1 C ) теперь можно представить (12, 13).

    Результаты и обсуждение

    Униполярные сборки стержней из ZnO, легированного алюминием, были получены гидротермальным методом путем взаимодействия ацетата цинка, нитрата алюминия и гидроксида натрия, растворенных в смешанном растворителе воды и этанола (1∶1). Рентгеновская дифракция (XRD) подтвердила чистоту образца и его вюртцитную структуру ZnO. СЭМ-изображение сборок ZnO показано на рис. 1 D , на котором видно, что каждая сборка имеет общее ядро, из которого вырастают стержни.Продукт реакции содержал два различных типа агрегатов, основная фракция (выход ~70–80%) состояла из стержней, все с гладким концом (рис. 1 E ). Средний диаметр стержней с гладкими наконечниками составляет 0,36 мкм, а средняя длина — 3,10 мкм. В другой фракции стержни крупнее со средним диаметром и длиной 0,64 мкм и 6,5 мкм соответственно и имеют острые карандашообразные кончики (рис. 1 F и G ). На рис. 1 J показана угловая ориентация стержней в двух узлах.Комплекты гладких наконечников имеют разреженную плотность с межстержневыми углами 20°–40°, в остроконечном наборе углы составляют 10–20°. Таким образом, узлы с острым наконечником в 15–20 раз тяжелее узлов с гладким наконечником. Мы также наблюдаем присутствие некоторых отдельно стоящих стержней в продукте реакции. На рис. 1 H показан стержень, концы которого напоминают два типа наконечников в узлах.

    Исследования с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) показали, что стержни ZnO по своей природе являются монокристаллическими.На рис. 2 B и C показаны типичная картина дифракции электронов на выбранных участках (SAED) и изображение ПЭМ высокого разрешения (HRTEM) соответственно плеча ZnO, отмеченного на рис. 2 A . Результаты идентичны и для стержней с гладкими наконечниками, а направление роста отдельных стержней ZnO равно [0001] в обеих сборках. Измерения методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии показывают, что содержание Al варьирует в пределах 2–3,5% в разных стержнях, в то время как элементный состав стержней везде одинаков.

    Рис. 2.

    ПЭМ-изображения и соответствующие картины SAED ( A и B ) с острым и ( D и E ) с гладким наконечником из ZnO. ( C ) Изображение HRTEM , полученное из области , отмеченной прямоугольником на A . ( A 1 и D 1) Экспериментальные картины CBED, полученные от стержней, показанных в A и D соответственно. Соответствующие смоделированные шаблоны CBED показаны на A 2 и D 2.Дифракционные картины чувствительны к толщине образца, и наилучшее совпадение было обнаружено при использовании 125 нм и 165 нм для стержней с острым и гладким наконечником соответственно. ( F ) СЭМ-изображение сборки, где виден сердечник. Стрелка указывает на сужение стержней. ( G ) Другая сборка, показывающая вторичный рост стержня ZnO, отмеченного стрелкой.

    Морфология наконечника, размер и угловая ориентация определяют различную природу двух сборок, и оказалось, что различия могут происходить из-за полярного направления, связанного с наностержнями.Мы систематически исследовали картины дифракции электронов сходящимся пучком (CBED), полученные от острых и гладких структур наконечника, чтобы однозначно определить полярность (14). На рис. 2 A 1 и D 1 показаны типичные экспериментальные картины CBED, полученные с острых и гладких кончиков, соответственно, вдоль оси зоны, имеющей инверсионную симметрию. Центральный диск (симметричный по интенсивности) на картинах соответствует дифракционному пятну 0000. Верхний и нижний диски противоположны по контрасту и соответствуют плоскостям (0002) и соответственно.Динамическое моделирование паттернов CBED проводилось с использованием программы Bloch-wave (рис. 2 A 2 и D 2) (15). Согласие экспериментальных моделей с модельными подтвердило, что острые кончики ZnO растут в положительном направлении [0001] (т.е. Zn-полярном направлении), тогда как гладкие кончики растут в отрицательном направлении (т.е. O-полярном направлении). Таким образом, два типа сборок структурно уникальны. Наборы гладких кончиков растут только в направлении O-полярности, тогда как наборы острых кончиков растут вдоль направления Zn-поляры.

    Значение униполярных сборок ZnO можно проиллюстрировать с двух различных точек зрения. Во-первых, две сборки связаны уникальным и простым отношением; то есть одна сборка может быть преобразована в другую с помощью одной операции симметрии, при которой каждый стержень поворачивается в центре и вокруг своего диаметра на 180 °. Подобные аналогии можно найти в молекулярных структурах, таких как стереоизомеры, где два энантиомера, которые вращают поляризованный свет в противоположных направлениях, связаны зеркальной симметрией.Следовательно, ансамбли ZnO могут обладать свойствами, которые по своей природе комплементарны. Кроме того, эти сборки также уникальны среди чрезвычайно большого разнообразия наноструктур ZnO, которые стали ключевым компонентом для сбора энергии и экологически чистых технологий (16–19). Универсальность морфологии ZnO возникает из-за фундаментальной склонности расти вдоль одной кристаллографической оси, образуя наностержни и нанопояса, а также из-за дальнодействующих взаимодействий, образующих нанокольца (20). Настоящие результаты демонстрируют возможность выращивания одномерных стержней ZnO исключительно в униполярных направлениях.Это имеет решающее значение для различных свойств, поскольку Zn- и O-полярные грани включают разные механизмы роста.

    Сборки ZnO с похожей морфологией могут быть получены многими другими методами, и поэтому их рост не специфичен для легирования алюминием и гидротермального синтеза (21). Исходя из диаметра стержня и угла между стержнями (рис. 1 I и J ), размер сердцевины O-полярных и Zn-полярных сборок должен составлять 6 и 23 мкм соответственно, что явно не реально.На некоторых СЭМ-изображениях наблюдалось сужение стержней ZnO вблизи ядра (рис. 2 F ) и вторичный рост (рис. 2 G ). Мы предполагаем, что ядро, запускающее контроль полярности, на самом деле гораздо меньше по размеру и должно иметь несколько униполярных граней на своей поверхности. Среди таких ансамблей тетраподы ZnO имеют самую простую геометрию и происходят от октаэдрических множественных двойников (22). Было высказано предположение, что более сильно разветвленные, но симметричные структуры также возникают из-за скручивания кристаллов (23).Напротив, выбор ориентации постоянно меняется между различными кристаллографическими направлениями во время роста дендритов (24). Однако, несмотря на обширные исследования, механизм роста слаборегулярных мезокристаллов, подобных нынешним униполярным ансамблям, в значительной степени неизвестен (25). Мы попытались выделить промежуточные структуры, гася реакцию через разные промежутки времени. Это не было окончательным, поскольку тушение приводит к вторичному зародышеобразованию, украшающему уже существующие структуры.Таким образом, униполярные сборки нельзя описать ни как самосборку, ни как монокристалл, а точный механизм их роста остается открытым вопросом.

    С помощью катодолюминесцентной (КЛ) спектроскопии мы наблюдали различные индуцированные полярностью люминесцентные свойства Zn- и O-концевых ансамблей. По сравнению с обычной спектроскопией фололюминесценции КЛ имеет преимущество более высокого пространственного разрешения до нескольких нанометров и подходит для изучения одной сборки среди многих (26).На рис. 3 A показаны спектры CL, полученные от Zn-полярных и O-полярных сборок с использованием ускоряющего напряжения 10 кВ и тока зонда 2000 пА. Оба спектра имеют резкое УФ-излучение на длине волны ~390 нм и широкое дефектное излучение с центром на ~600 нм, но Zn-полярная сборка показывает смещение полосы УФ-излучения в синюю область на 4 нм. Существенно, что распределение люминесценции по одной структуре у двух типов стержней различно, хотя в целом спектры близки. На рис. 3 B D показаны изображения картирования CL, соответствующие длинам волн излучения 390 нм и 600 нм для Zn-полярной сборки.На рис. 3 E G показано то же самое для O-полярной сборки. Zn-полярные стержни имеют более сильное УФ-излучение на концах и у основания. Видимая эмиссия наиболее сильна в средней области. В случае стержней с О-концами УФ-излучение наиболее сильное у основания, тогда как излучение в видимом диапазоне несколько однородно. Исследование большого количества Zn- и O-полярных ансамблей подтвердило такое поведение люминесценции. На рис. 3 H показана серия спектров КЛ, снятых на O-полярном плече ZnO (обозначено на рис.3 E ), показывающий, что интенсивность излучения (в данном случае УФ) может варьироваться до 400% в пределах одной структуры. Эти изображения и спектры иллюстрируют плавное и непрерывное изменение картины люминесценции внутри каждого стержня в сборке. Чтобы продемонстрировать это систематическое изменение, мы получили спектры КЛ в 10 равноотстоящих точках на стержне, начиная с кончика (точка № 1) до основания (точка № 10), в разных сборках, и извлекли интенсивности УФ и видимого света. излучение в каждой позиции.На рис. 3 I и J показаны изменения люминесценции в Zn- и O-полярных ансамблях. Эти CL-изображения и графики демонстрируют, что эти стержни ZnO уникальны, а также что эта особенность приводит к коллективному проявлению свойств в двух типах сборок, что делает их различимыми.

    Рис. 3.

    ( A ) Спектры КЛ, полученные от O-полярной и Zn-полярной сборки. ( Врезка ) Выделяет УФ-излучение. ( B D ) Изображения SEM и CL, соответствующие излучениям при 390 нм и 600 нм соответственно для Zn-полярной сборки.Аналогичные изображения, записанные на O-полярной сборке, показаны в E G . ( H ) Спектры КЛ, снятые вдоль плеча ZnO, на E , показывающие, что излучение в видимой области остается постоянным, в то время как интенсивность УФ-излучения постепенно меняется. ( I и J ) Графики, показывающие систематическое изменение интенсивности излучения в ультрафиолетовом и видимом диапазонах для Zn-полярных и O-полярных сборок (от кончика к основанию) соответственно. ( K ) Схема, показывающая различные факторы, например.g., механизм реакции, концентрации реагентов и взаимозависимая кинетика роста, а также поверхностные структуры, которые вызывают систематические изменения свойств внутри каждой сборки.

    Аналогичные изменения интенсивности CL поперек наностержня недавно наблюдались в выровненных массивах наностержней ZnO (27). Изменение люминесценции в различных положениях можно объяснить наличием различных типов дефектов поперек стержня (28). Мы полагаем, что динамический процесс с участием двух взаимозависимых факторов роста объясняет сходство пространственной эмиссии во всех стержнях в пределах определенного типа сборки.Важным фактором является различие в кинетике роста на гранях Zn и O, поскольку молекулярные предшественники ZnO на этих гранях претерпевают превращения с разными механизмами реакции (29). Второй фактор — поверхность растущего кристалла, выступающая подложкой для следующего слоя ZnO, который при непрерывном расходе реагентов постоянно эволюционирует по своим характеристикам, таким как шероховатость поверхности, морфология и концентрация дефектов. Эти черты сохраняются в кристалле в виде собственных дефектов и влияют на кинетику роста, помимо концентрации реагентов, по мере дальнейшего роста. SI Text показывает результаты моделирования методом Монте-Карло роста кристаллов ZnO, где шероховатость поверхности, в данном случае мера внутренних дефектов, постоянно изменяется по мере развития реакции. Этот механизм взаимной обратной связи, при котором поверхность кристалла и концентрации реагентов влияют на кинетику роста, что, в свою очередь, изменяет характер поверхности, приводит к постепенному изменению свойств внутри каждого стержня ZnO (рис. 3 K ).

    Самопроизвольное образование концентрических униполярных сборок стержней ZnO представляет большой интерес для понимания роста и свойств, зависящих от полярности.Две противоположно полярные сборки, приготовленные в одинаковых условиях, приобретают совершенно разные оптоэлектронные свойства благодаря уникальной пространственной организации отдельных стержней. Такой контроль полярности может быть общим естественным явлением и может встречаться и в сборках из других материалов, таких как описанные для сегнетоэлектрических, ферромагнитных, пьезоэлектрических материалов и т. д., имеющих элемент асимметрии (30, 31).

    Материалы и методы

    Синтез униполярных сборок.

    Униполярные ансамбли ZnO 1D были синтезированы гидротермальным методом с использованием Zn(CH 3 COO) 2 .2H 2 O (600 мг) в качестве предшественника Zn, Al(NO 3 8 ) .9H 2 O (30 мг) в качестве источника Al и NaOH (2,2 г) в качестве соответствующего гидролизующего агента. Растворенные химические вещества в 40 мл смешанного растворителя из воды и этанола (1∶1) обрабатывали на ультразвуковой водяной бане в течение 30 мин. Сольвотермический синтез проводили в течение 24 ч с использованием автоклава с тефлоновым покрытием (заполнение 80%) в духовке с горячим воздухом, предварительно нагретой до 200 °С.После реакции белые продукты промывали деионизированной водой и этанолом и сушили при 60 °C в вакууме в течение 24 часов. Подробности синтеза см. в SI Text .

    Характеристика.

    Свежеприготовленные сборки ZnO, легированные алюминием, были охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции (SEIFERT, 3000TT с Cu Kα, λ  = 0,15418 нм, излучение), автоэмиссионного СЭМ (JSM-6700F) и ПЭМ (JEM -3000F), оснащенный энергодисперсионным рентгеновским спектроскопом (ЭДС). Смоделированные картины CBED были получены многолучевыми динамическими расчетами.Расчет интенсивности основан на блоховской формулировке динамической теории (15). После структурных и химических исследований были проведены измерения ХЛ с пространственным разрешением на отдельных сборках ZnO. Спектры КЛ были получены с помощью системы КЛ высокого разрешения при ускоряющем напряжении 10 кВ и постоянной плотности тока 2000 пА при комнатной температуре с использованием СЭМ в сверхвысоком вакууме и электронной пушки Gemini (Omicron), оснащенной системой КЛ. (32). Вакуум в камере для образцов поддерживали на уровне 10 -11 мбар.

    Дополнительная информация.

    Подробная процедура синтеза униполярных сборок ZnO, оценка их свойств CL, рентгенограмма, спектры EDS и изображения картирования EDS, изображение HRTEM, изображение картирования CL с малым увеличением и моделирование Монте-Карло шероховатости поверхности растущего кристалла ZnO как функция концентрации прекурсора описана в SI Text .

    Благодарности

    U.K.G. спасибо профессору Раму Сешадри, доктору Педро. М. Ф. Дж. Коста, д-р.Cesar Pay Gómez и Dr. M. Sharma за обсуждения. Эта работа выполнена при финансовой поддержке Международного исследовательского центра World Premier по наноархитектонике материалов Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии при поддержке Национального института материаловедения Японии.

    Сноски

    • 1 Кому может быть адресована корреспонденция. Электронная почта: gautam.ujjal{at}nims.go.jp, fang.xiaosheng{at}nims.go.jp или cnrrao{at}jncasr.ac.in.
    • Вклад авторов: У.КГ. и X.Ф. проектное исследование; UKG, M.I., C.S.R., B.D., L.S., A.G., T.S. и C.N.R.R. проведенное исследование; U.K.G., Y.B., D.G. и C.N.R.R. проанализированные данные; и УКГ и C.N.R.R. написал бумагу.

    • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    • Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1008240107/-/DCSupplemental.

    Бариевое (цинковое) боросиликатное уплотнительное стекло и соединительный интерфейс с электролитом YSZ и соединительным элементом Crofer22APU в ТОТЭ

    [1] Тароко, Х.А., Сантос, Дж. А. Ф., Домингес, Р. З. и Матенсио, Т. Кафедра керамических материалов для твердооксидных топливных элементов, Факультет химии/Федеральный университет штата Минас-Жерайс, Бразилия.

    [2] А.Арора, В. Кумар, К. Сингх, О. П. Пандей, Структурная, термическая и кинетика кристаллизации стеклянных герметиков на основе ZnO-BaO-SiO2-B2O3-Mn2O3 для твердооксидных топливных элементов, Ceram. Междунар. 37 (2011) 2101–2107.

    DOI: 10.1016/j.ceramint.2011.02.027

    [3] А.Арора, К. Сингх, О. П. Панди, Термическая, структурная и кинетика кристаллизации образцов стекла SiO2-BaO-ZnO-B2O3-Al2O3 в качестве герметика для ТОТЭ, Int. J. Hydrogen Energy 36 (2011) 14948–14955.

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.036

    [4] С.К. Лин, Ю.А. Лю, С.Х. Ву, С.К. Лю, Р.Ю. Ли, Прочность соединения стеклокерамического герметика твердооксидного топливного элемента с металлическим межсоединением в восстановительной среде, J. Power Sources 280 (2015) 272–288.

    DOI: 10.1016/j.jpowsour.2015.01.126

    [5] Ф.Смеачетто, А. Крисанту, Т. Москалевич, М. Сальво, Термическое циклирование соединений герметика и анода Crofer22APU, соединенных структур с электролитом, для плоских ТОТЭ до 3000 ч, Mater. Письма 111 (2013) 143–146.

    DOI: 10.1016/j.matlet.2013.08.025

    [6] В.Кумар, Г. Каур, К. Лу, Г. Пикрелл, Межфазная совместимость алюмоборосиликатных герметиков для стекла с AISI 441 и YSZ для различных атмосфер, Int. Дж. Водородная энергия 40 (2015) 1195–1202.

    DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.11.037

    [7] А.Арора, Э. Р. Шаабан, К. Сингх, О. П. Панди, Кинетика неизотермической кристаллизации стекла ZnO-BaO-B2O3-SiO2, J. Non-Cryst. Твердые вещества 354 (2008) 3944–3951.

    DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2008.05.035

    [8] Т.Sun, H. Xiao, W. Guo, X. Hong, Влияние содержания Al2O3 на стеклянный герметик BaO-Al2O3-B2O3-SiO2 для твердооксидных топливных элементов, Ceram. Междунар. 36 (2010) 821–826.

    DOI: 10.1016/j.ceramint.2009.09.045

    [9] М.Дж. Да Силва, Дж. Ф. Бартоломе, А. Х. Де Аза, С. Мелло-Кастаньо, Стеклокерамические герметики, принадлежащие тройной системе BAS (BaO-Al2O3-SiO2), модифицированной добавлением B2O3: другой подход к решению проблемы уплотнения ТОТЭ, Дж. Евро. Керам. соц. 36 (2016).

    DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.10.005

    [10] А.Арора, А. Гоэл, Э. Р. Шаабан, К. Сингх, О. П. Пандей, Дж. М. Ф. Феррейра, Кинетика кристаллизации стекла BaO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2, Physica B 403 (2008) 1738–1746.

    DOI: 10.1016/j.physb.2007.10.001

    [11] Н.Лаородфан, Дж. Аяванна, BaO-Al2O3-SiO2-B2O3 Герметик для стеклокерамических ТОТЭ: влияние добавки ZnO, Key Eng. Матер. 751, (2017) 455-460.

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.751.455

    [12] М.К. Махапатра, К. Лу, Обзор уплотнительного стекла для твердооксидных топливных элементов, J. Power Sources 195 (2010) 7129–7139.

    DOI: 10.1016/j.jpowsour.2010.06.003

    [13] Р.Амендола, П. Гэннон, Б. Эллингвуд, К. Хойт, П. Пиккардо, П. Геноккио, Окислительное поведение ферритной стали с покрытием и предварительно окисленной в условиях воздействия одной и двух атмосфер при 800 ° C, Surf. Пальто. Тех. 206 (2012) 2173–2180.

    DOI: 10.1016/j.surfcoat.2011.09.054

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.