Иллюстрация сгенерирована нейросетью
Специалисты Института технологического машиностроения Китайской академии наук нашли новый способ синтеза полых кремниевых микросфер, которые могут быть отличным носителем активного вещества катализаторов для нефтепереработки. Ученые сделали традиционный техпроцесс в 100 раз эффективнее.
Как специалисты пишут в научном журнале Advanced Materials, обычно для изготовления кремниевых микросфер используют темплатный метод. Кремнезем в виде микрочастиц служит темплатом — матрицей, лекалом для образования нужных соединений. Его заполняют раствором тетрахлорида кремния (SiCl4). Раствор разлагается — обычно при высоких температурах, и из него синтезируются полные микросферы. На финальном этапе их «достают» из темплата с помощью раствора кислоты.
Ученые смогли сократить технологическую цепочку. Чтобы упростить и ускорить синтез, они заменили разложение раствора вымачиванием тетрахлорида кремния в аммиачной воде (гидрате аммиака, NH4OH) в течение пяти часов при температуре 25 градусов. Полученный материал отправили в центрифугу — там за счет быстрого вращения в нем образовывалось и схлопывалось множество пузырьков. В итоге получились идеально круглые полые микросферы с пористой поверхностью.
Метод подходит для создания полых микросфер оксида олова и диоксида титана. Изменяя параметры среды, в которой происходит обработка исходного вещества, можно получать микросферы с заданным размером пор.
Как показали исследования, свойства катализаторов, созданных с применением новых микросфер, не хуже свойств традиционных. При этом эффективность их производства возрастает в 100 раз, а стоимость уменьшается в десять раз.