procesy przepływowe, nanocząstki, nanokompozyty, kontrola procesu, reaktor mikrofalowy
flow processes, nanoparticles, nanocomposites, process control, microwave reactor
Celem badań było opracowanie metod otrzymywania nanomateriałów w przepływowym układzie reakcyjnym. Jako źródło energii wprowadzanej do procesu zastosowano promieniowanie mikrofalowe, dzięki czemu możliwe było skrócenie czasu otrzymywania nanomateriałów w porównaniu do metod wykorzystujących konwencjonalne ogrzewanie układu reakcyjnego. Opracowana metoda pozwoliła na otrzymywanie zawiesin nanocząstek metali oraz bimetali, nanocząstek tlenków metali i nanokompozytów.
W pracy przedstawiono sposoby otrzymywania zawiesin nanocząstek srebra oraz miedzi, zawiesin nanocząstek bimetalicznych (nAg/nCu, nCu/nAg), nanocząstek tlenków metali (nCuO, nZnO, nSnO oraz nZrO₂), nanocząstek tlenków metali połączonych z nanocząstkami metali (nZnO/nAg, nZnO/nCu, nCuO/nCu oraz nCuO/nAg) oraz nanocząstek soli z dodatkiem nanocząstek metali (nAg₃PO₄/nAg, nAg/nCaCO₃ oraz nCaCO₃/nAg). Wszystkie procesy prowadzono w przepływowym reaktorze mikrofalowym. Dla każdego układu zbadano wpływ parametrów niezależnych na właściwości fizykochemiczne otrzymywanych produktów. Opracowane procesy pozwoliły na otrzymywanie nanomateriałów o kontrolowanych właściwościach fizykochemicznych. Zastosowanie energii promieniowania mikrofalowego skróciło czas potrzebny do ustabilizowania pracy reaktora, pozwalając otrzymywać produkty o stałej jakości, przy ograniczeniu strat reagentów na etapie rozruchu układu reakcyjnego.
The purpose of the research was to develop an ecological method of synthesis of nanomaterials by using a flow-through reaction system. As an energy source, microwave radiation was used, thanks to which it was possible to shorten the production time of nanomaterials compared to methods using conventional heating of the reaction system. The developed method allowed to obtain suspensions of metal nanoparticles and bimetals, metal oxide nanoparticles and nanocomposites.
The paper presents methods for obtaining suspensions of metal nanoparticles (nAg, nCu), suspensions of bimetallic nanoparticles (nAg/nCu, nCu/nAg), metal oxides nanoparticles (nCuO, nZnO, nSnO and nZrO₂), metal oxides nanoparticles with deposited metal nanoparticles (nZnO/nAg, nZnO/nCu, nCuO/nCu and nCuO/nAg) and salt nanoparticles with the addition of metal nanoparticles (nAg₃PO₄/nAg, nAg/nCaCO₃ and nCaCO₃/nAg). The processes were carried out in a continuous microwave reactor. For each system, the influence of the selected independent parameters on the physicochemical properties of the obtained products were examined. The developed processes allowed obtaining nanomaterials with controlled properties, depending on the input parameters used. The high stability of the system's operation was confirmed, which allowed to obtain products of consistent quality.
