ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ МЕДИ ПУТЕМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИОНОВ Cu2+ РАСТВОРОМ ГИДРАТА ГИДРАЗИНА

Вид работы и учебная дисциплина

Готовая дипломная работа по дисциплине Химия

Содержание

Введение 5
1 Литературная часть 7
1.1 Восстановление меди (II) в водных растворах 7
1.2 Гидрат гидразина 8
1.2.1 Физико-химические свойства гидрата гидразина 8
1.2.2 Окисление гидрата гидразина кислородом воздуха 10
1.3 Получение наночастиц меди действием гидрата гидразина 12
1.4 Коррозия наночастиц меди 19
1.5 Спектрофотометрический анализ коллоидных растворов металлов 22
Экспериментальная часть 27
2.1 Оборудование и реактивы 27
2.2 Методики экспериментов 28
2.2.1 Переведение анионита АВ-17-8 в ОН-форму 28
2.2.2 Методика дегазации растворов 29
2.2.3 Синтез гидрата гидразина ионообменным методом
и определение его концентрации 29
2.2.4 Методика восстановления меди (II) гидратом гидразина
в водном растворе 30
2.2.5 Методика спектрофотометрического исследования
полученных коллоидных растворов 30
2.2.6 Подготовка образцов и методика анализа коллоидных растворов
с помощью сканирующего зондового микроскопа, рентгеновского фотоэлектронного спектрометра и рентгенофазового анализа 31
2.3 Определение оптимальных условий синтеза наночастиц меди 32
2.3.1 Изучение влияния температуры на процесс восстановления
меди (II) гидратом гидразина 32
2.3.2 Исследование влияния мощности СВЧ излучения
на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина 34
2.3.3 Исследование влияния концентрации комплексообразователей
и ПАВ на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина 36
2.3.3.1 Исследование влияния концентраций
комплексообразователей (тартрат-, цитрат-ионов и глицина)
на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина 36
2.3.3.2 Исследование влияния концентрации и природы ПАВ
на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина 40
2.3.4 Исследование влияния pH (концентрации NH3*H2O) на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина
и устойчивость полученных нч к окислению кислородом воздуха 43
2.3.5 Исследование влияния концентрации восстановителя
на процесс восстановления меди (II) гидратом гидразина 45
2.3.6 Исследование влияния концентрации меди (П)
на процесс её восстановления гидратом гидразина 47
2.4 Исследование гидрозолей наночастиц меди 48
Выводы 52
Список литературы 53
Аннотация 58

Введение

Наночастицы (НЧ) меди могут быть использованы в производстве современных катализаторов конверсии метана, окисления этанола, для получения смазывающих и композитных материалов, интегральных микросхем, модифицированных электродов, красящих компонентов стекол и керамики, для создания медицинского оборудования, антибактериальных средств, сенсоров для определения H2S, глюкозы, в производстве солнечных батарей [1-3] и многого другого.
Наиболее перспективным методом получения наночастиц меди является химическая реакция в растворах (в частности водных), которая не требует сложного технического оформления и позволяет контролировать размер, состав и морфологию получаемых частиц. Однако присутствие даже небольших примесей кислорода в исходном растворе вызывает окисление или даже растворение получаемых частиц.
Восстановление же с помощью гидрата гидразина, протекающее с выделением азота:

N2H4 . H2O + 2Сu2+ + 4ОН- = 2Cu0 + N2↑ + 5H2O, (1)

...


Объем: 58

Год выполнения и защиты - 2009