На примере превращений в системе S–AgNO3–NH4X–NH4NO3, где X = Cl, Br, I, показана возможность получения наночастиц и нанокомпозитов с контролируемым размером частиц и содержанием компонентов в ходе механической обработки с добавлением небольших количеств жидкости, в которой растворимы прекурсоры. Получение наночастиц в среде диметилсульфоксида (ДМСО) достигается не прямой механической активацией, а в результате обычной (непрерывный процесс растворения-кристаллизации) или реакционной (непрерывный процесс растворения прекурсоров и их реакции с последующей кристаллизацией целевого продукта) кристаллизации. Первый вариант реализуется при получении наночастиц серы (наносера), второй – галогенидов серебра. Проведен механохимический синтез серосодержащих нанокомпозитов S/AgX с контролируемым содержанием серы. Заранее заданное содержание наносеры в нанокомпозитах обеспечивается в механохимическом реакторе путем растворения-кристаллизации (перекристаллизации) серы в ДМСО. Предложенное техническое решение позволило получить нанокомпозиты S/AgX обработкой прекурсоров AgNO3, NH4Х, NH4NO3 (разбавитель), коммерческой серы и малых добавок ДМСО в шаровых планетарных мельницах с различной фурнитурой. Водорастворимые компоненты продукта механосинтеза легко отмываются.
Растворы полисульфида кальция, приготовленные из механоактивированной серы, использованы для химического осаждения наночастиц серы (наносера) в водной среде и на разные подложки. Осажденные наночастицы были охарактеризованы с помощью лазерного анализатора размера частиц, рентгеновской дифракции, оптической микроскопии, инфракрасной и ультрафиолетовой спектрометрии. Установлено, что из полисульфида кальция в водной среде синтезируется орторомбическая фаза наносеры сферической морфологии со средним размером 20 нм, которая укрупняется со временем до микронных размеров со скоростью, которая увеличивается с ростом температуры. Впервые установлены кинетические закономерности роста наносеры. Обнаружено, что при осаждении на стеклянную подложку раствора полисульфида кальция наблюдается равномерное распределение наносеры в виде капель со средним размером 2 мкм, которые по мере высыхания преобразуются в кристаллы. Пропускание углекислого газа через раствор полисульфида кальция приводит к со-осаждению нанокомпозита серы с карбонатом кальция в фазах кальцита и витерита. При обработке пористой поверхности газобетона наносерой образуется устойчивое покрытие из гидрофобной серы, которая препятствует проникновению воды вглубь материала.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации