Меню

Электрохимический способ получения нановискеров оксида меди

Способ получения нановискерных структур оксида меди

Владельцы патента RU 2464224:

Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии, в частности к электролитическому получению нановискерных структур оксида меди, и может быть использовано в технологии катализаторов. Поливольфраматный расплав, содержащий 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% LI2WO4 и 35 мол.% WO3, подвергают электролизу в импульсном потенциостатическом режиме. Напряжение составляет 1060-1090 мВ, длительность импульса 0,1 сек. Применяют платиновый анод. В качестве катода используют медную фольгу. Способ позволяет получить нановискерные структуры оксида меди. 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии, в частности к электролитическому получению нановискерных структур оксида меди, и может быть использовано для получения катализаторов при парофазном и жидкофазном окислении в технологиях органического синтеза: получение метанола, витаминов, органических кислот, а также для получения покрытий в селективных поглотителях солнечной энергии.

Известен способ получения нанокристаллического оксида меди (Заявка WO 2009144035, опубл. 2009 г.). Согласно изобретению исходное соединение меди вносят в реакционную камеру, термически обрабатывают путем пульсирующего потока при температуре от 200 до 500°C и выводят полученный материал оксида меди из реактора. Описание к WO 2009144035 не содержит информации о том, что известным способом можно получать нановискерные структуры оксида меди.

Таким образом, из уровня техники сведения по получению нановискерных структур оксида меди (CuO) не обнаружены.

В заявляемом изобретении получение нановискерных структур оксида меди включает электролиз поливольфраматного расплава, содержащего 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3, в импульсном потенциостатическом режиме при напряжении 1060-1090 мВ и длительности импульса напряжения 0.1 сек с применением платинового анода, при этом в качестве катода используют медную фольгу.

В результате экспериментального осуществления заявленного способа установлено, что формирование указанных структур происходит в результате электрохимического процесса. Предположительно, образование этих структур связано с ионизацией растворенного в расплаве кислорода и последующего его взаимодействия с медной подложкой.

Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в получении нановискерных структур оксида меди (CuO).

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

В ходе электролизного получения нановискерных структур оксида меди поддерживают температуру 700°C. В качестве анода используют платиновую проволоку, а в качестве электрода сравнения — платиновую фольгу площадью 1 см 2 , полупогруженную в расплав.

Одиночный импульс напряжения прямоугольной формы и определенной длительности подают на ячейку, величина напряжения при этом составляет 1060-1090 мВ. Источником питания служит потенциостат ПИ-50-1. Длительность и величину импульса напряжения задают с помощью программатора ПР-8.

При этом на медном катоде формируется поликристаллический осадок. Для изучения осадка использовали различные методы: рентгеноспектральный, рентгеноструктурный и электронной микроскопии. Морфологию осадков определяли с помощью электронного микроскопа JSM-5900 LV.

Исследования показали, что полученный материал представляет собой нановискерные структуры оксида меди CuO, состоящие из вискеров толщиной порядка 100 нм и длиной несколько микрон.

Читайте также:  Какие примеси меди образуют с ней твердые растворы

Пример 1. Нановискерные структуры получали электролизом расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали одиночный импульс напряжения величиной 1060 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде формировался поликристаллический осадок, состоящий из вискерных структур CuO (фиг.1). Диаметр вискеров 100 нм, их длина — 800-2300 нм.

Пример 2. Нановискерные структуры получали электролизом расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали импульс напряжения величиной 1090 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде формировался поликристаллический осадок, состоящий из вискерных структур CuO (фиг.2). Диаметр вискеров 100 нм, их длина 1700-3000 нм.

Пример 3. Проводили электролиз расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали импульс напряжения величиной 1110 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде вискерные структуры CuO получены не были (фиг.3).

Таким образом, приведенные данные подтверждают, что совокупность заявленных признаков способа обеспечивает получение нановискерных структур оксида меди CuO.

Способ получения нановискерных структур оксида меди, характеризующийся тем, что нановискерные структуры получают электролизом поливольфраматного расплава, содержащего 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3, в импульсном потенциостатическом режиме при напряжении 1060-1090 мВ и длительности импульса напряжения 0,1 с с применением платинового анода, при этом в качестве катода используют медную фольгу.

Источник

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОВИСКЕРНЫХ СТРУКТУР ОКСИДА МЕДИ Российский патент 2012 года по МПК C01B13/14 C01G3/02 C25B1/00 B82B3/00 B82Y40/00

Описание патента на изобретение RU2464224C1

Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии, в частности к электролитическому получению нановискерных структур оксида меди, и может быть использовано для получения катализаторов при парофазном и жидкофазном окислении в технологиях органического синтеза: получение метанола, витаминов, органических кислот, а также для получения покрытий в селективных поглотителях солнечной энергии.

Известен способ получения нанокристаллического оксида меди (Заявка WO 2009144035, опубл. 2009 г.). Согласно изобретению исходное соединение меди вносят в реакционную камеру, термически обрабатывают путем пульсирующего потока при температуре от 200 до 500°C и выводят полученный материал оксида меди из реактора. Описание к WO 2009144035 не содержит информации о том, что известным способом можно получать нановискерные структуры оксида меди.

Таким образом, из уровня техники сведения по получению нановискерных структур оксида меди (CuO) не обнаружены.

В заявляемом изобретении получение нановискерных структур оксида меди включает электролиз поливольфраматного расплава, содержащего 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3, в импульсном потенциостатическом режиме при напряжении 1060-1090 мВ и длительности импульса напряжения 0.1 сек с применением платинового анода, при этом в качестве катода используют медную фольгу.

Читайте также:  Как соляная кислота реагирует с оксидом меди

В результате экспериментального осуществления заявленного способа установлено, что формирование указанных структур происходит в результате электрохимического процесса. Предположительно, образование этих структур связано с ионизацией растворенного в расплаве кислорода и последующего его взаимодействия с медной подложкой.

Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в получении нановискерных структур оксида меди (CuO).

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

В ходе электролизного получения нановискерных структур оксида меди поддерживают температуру 700°C. В качестве анода используют платиновую проволоку, а в качестве электрода сравнения — платиновую фольгу площадью 1 см 2 , полупогруженную в расплав.

Одиночный импульс напряжения прямоугольной формы и определенной длительности подают на ячейку, величина напряжения при этом составляет 1060-1090 мВ. Источником питания служит потенциостат ПИ-50-1. Длительность и величину импульса напряжения задают с помощью программатора ПР-8.

При этом на медном катоде формируется поликристаллический осадок. Для изучения осадка использовали различные методы: рентгеноспектральный, рентгеноструктурный и электронной микроскопии. Морфологию осадков определяли с помощью электронного микроскопа JSM-5900 LV.

Исследования показали, что полученный материал представляет собой нановискерные структуры оксида меди CuO, состоящие из вискеров толщиной порядка 100 нм и длиной несколько микрон.

Пример 1. Нановискерные структуры получали электролизом расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали одиночный импульс напряжения величиной 1060 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде формировался поликристаллический осадок, состоящий из вискерных структур CuO (фиг.1). Диаметр вискеров 100 нм, их длина — 800-2300 нм.

Пример 2. Нановискерные структуры получали электролизом расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали импульс напряжения величиной 1090 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде формировался поликристаллический осадок, состоящий из вискерных структур CuO (фиг.2). Диаметр вискеров 100 нм, их длина 1700-3000 нм.

Пример 3. Проводили электролиз расплава 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3 с использованием платинового анода. На ячейку подавали импульс напряжения величиной 1110 мВ, длительностью 0.1 сек. При этом на медном катоде вискерные структуры CuO получены не были (фиг.3).

Таким образом, приведенные данные подтверждают, что совокупность заявленных признаков способа обеспечивает получение нановискерных структур оксида меди CuO.

Похожие патенты RU2464224C1

название год авторы номер документа
Электрохимический способ получения нановискеров оксида меди 2019
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Косов Александр Валерьевич
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Зайков Юрий Павлович
RU2747920C1
Электрохимический способ формирования кристаллов оксидных вольфрамовых бронз из нановискеров (варианты) 2019
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Косов Александр Валерьевич
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Плаксин Сергей Владимирович
  • Зайков Юрий Павлович
RU2706006C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОВИСКЕРНЫХ СТРУКТУР ОКСИДНЫХ ВОЛЬФРАМОВЫХ БРОНЗ НА УГОЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ 2013
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Кондратюк Владимир Степанович
  • Сурат Сергей Александрович
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Плаксин Сергей Владимирович
  • Зайков Юрий Павлович
  • Петров Лев Алексеевич
  • Чупахин Олег Николаевич
RU2525543C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ОКСИДНЫХ ВОЛЬФРАМОВЫХ БРОНЗ 2009
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Меляева Александра Андреевна
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Кочедыков Виктор Анатольевич
  • Акашев Лев Александрович
  • Плаксин Сергей Владимирович
  • Зайков Юрий Павлович
RU2426822C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА В ВИДЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКИ С НАНЕСЕННЫМИ НА НЕЕ МИКРОЧАСТИЦАМИ МЕДИ 2014
  • Викарчук Анатолий Алексеевич
  • Грызунова Наталья Николаевна
  • Романов Алексей Евгеньевич
  • Денисова Алена Геннадьевна
  • Мальцев Андрей Владимирович
  • Шафеев Марат Равилович
RU2574629C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИГОЛЬЧАТЫХ ОКСИДНЫХ ВОЛЬФРАМОВЫХ БРОНЗ 2007
  • Вакарин Сергей Викторович
RU2354753C2
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ГИБРИДНЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДА, СОДЕРЖАЩИХ НА ПОВЕРХНОСТИ ОКСИДНЫЕ ВОЛЬФРАМОВЫЕ БРОНЗЫ 2015
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Косов Александр Валерьевич
  • Петров Лев Алексеевич
  • Микушина Юлия Владимировна
  • Шишмаков Андрей Борисович
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Плаксин Сергей Владимирович
  • Зайков Юрий Павлович
  • Чупахин Олег Николаевич
RU2579119C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОИГОЛЬЧАТЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДНЫХ ВОЛЬФРАМОВЫХ БРОНЗ 2010
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Меляева Александра Андреевна
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Кондратюк Владимир Степанович
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Зайков Юрий Павлович
  • Петров Лев Алексеевич
  • Микушина Юлия Владимировна
  • Шишмаков Андрей Борисович
  • Чупахин Олег Николаевич
RU2456079C1
Электрохимический способ обработки монокристаллических кремниевых пластин для солнечных батарей 2020
  • Вакарин Сергей Викторович
  • Семерикова Ольга Леонидовна
  • Косов Александр Валерьевич
  • Панкратов Александр Алексеевич
  • Трофимов Алексей Алексеевич
  • Леонова Анастасия Максимовна
  • Леонова Наталия Максимовна
  • Солодянкина Диана Михайловна
  • Зайков Юрий Павлович
RU2749534C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ НАНОКАТАЛИЗАТОРОВ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 2013
  • Викарчук Анатолий Алексеевич
  • Довженко Ольга Александровна
  • Дорогов Максим Владимирович
RU2611620C2
Читайте также:  Крупные центры россии по выплавке меди

Иллюстрации к изобретению RU 2 464 224 C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОВИСКЕРНЫХ СТРУКТУР ОКСИДА МЕДИ

Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии, в частности к электролитическому получению нановискерных структур оксида меди, и может быть использовано в технологии катализаторов. Поливольфраматный расплав, содержащий 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% LI2WO4 и 35 мол.% WO3, подвергают электролизу в импульсном потенциостатическом режиме. Напряжение составляет 1060-1090 мВ, длительность импульса 0,1 сек. Применяют платиновый анод. В качестве катода используют медную фольгу. Способ позволяет получить нановискерные структуры оксида меди. 3 ил., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 464 224 C1

Способ получения нановискерных структур оксида меди, характеризующийся тем, что нановискерные структуры получают электролизом поливольфраматного расплава, содержащего 10 мол.% K2WO4, 55 мол.% Li2WO4 и 35 мол.% WO3, в импульсном потенциостатическом режиме при напряжении 1060-1090 мВ и длительности импульса напряжения 0,1 с с применением платинового анода, при этом в качестве катода используют медную фольгу.

Источник

Adblock
detector