Особливості фізико-хімічних властивостей вузьких фракцій агрегатів нанопорошків алмазу модифікованих іонами заліза
Анотація
Мета роботи – розробка способу підвищення селективності розділення нанодисперсних порошків алмазу статичного і детонаційного синтезу і виділення діамагнітних фракцій.
Вихідні порошки алмазу детонаційного синтезу марки АСУД-99 з низьким вмістом неалмазного вуглецю поділяли на ряд фракцій методами динамічного осадження в центрифугах для отримання фракцій з вузьким діапазоном розмірів агрегатів. Оцінювали середній розмір агрегатів алмазних частинок, їх розподіл за розмірами та проводили фізико-хімічні дослідження поверхні порошків отриманих фракцій. Встановлено, що дрібні агрегати складаються з більших алмазних частинок з меншою енергією взаємодії між ними, а більші – з дрібних частинок з більш високою енергією взаємодії.
Для отримання магнітних і немагнітних фракцій подальше розділення порошку алмазу у вигляді 0,2 % водної суспензії проводили в магнітному полі. Підвищити селективність розділення і виділити діамагнітні фракції дозволило модифікування нанопорошків алмазу іонами заліза (використовували 5 % розчину хлориду заліза). Після розділення нанопорошки алмазу магнітної і немагнітної фракцій піддавалися хімічній обробці в соляній кислоті для видалення іонів заліза, потім всі фракції ретельно промивалися до нейтральних вод і висушувалися. До і після хімічного очищення в них була виміряна питома магнітна сприйнятливість.
Розділення порошків в магнітному полі з застосуванням металевих куль у водних суспензіях з вихідним значенням питомої магнітної сприйнятливості 0,52×10-8 м3/кг дозволило отримати нанодисперсні порошки з різною питомою магнітною сприйнятливістю від 0,52×10-8 до –0,11×10-8 м3/кг і середнім діаметром агрегатів частинок крайніх фракцій, що відрізняються між собою приблизно на 30 %.
Посилання
1. Turcheniuk K., Mochalin V.N. Biomedical Applications of Nanodiamond (Review). Nanotechnology. 2017. 28(25): 252001-252027. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa6ae4
2. Rosenholm J.M., Vlasov I.I., Burikov S.A., Dolenko T.A., Shenderova O.A. Nanodiamond-Based Composite Structures for Biomedical Imaging and Drug Delivery (Review). J. Nanosci. Nanotechnol. 2015. 15(2): 959-971. https://doi.org/10.1166/jnn.2015.9742
3. Schrand Amanda M., Ciftan Hens Suzanne A., Shenderova Olga A. Nanodiamond Particles: Properties and Perspectives for Bioapplications. Critical Reviews in Solid State and Material Sciences. 2009. 34(1): 18. https://doi.org/10.1080/10408430902831987
4. Krueger A. The structure and reactivity of nanoscale diamond. J. Mater. Chem. 2008. 18: 1485. https://doi.org/10.1039/b716673g
5. Swati Chauhan, Neha Jain, Upendra Nagaich. Nanodiamonds with powerful ability for drug delivery and biomedical applications: Recent updates on in vivo study and patents. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2020. 10(1): 1-12. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2019.09.003
6. Detonation nanodiamonds. Technology, structure, properties and applications / ed. A.Ya. Vul, O. A. Shenderova. (SPb.: FTI im. A.F. Ioffe, 2016). [in Russian].
7. Vorobev A.E., Vorobev K.A. Nanodiamonds. Monograph. - M.: Mir nauki, 2018. - 160 s. - Access mode: http://izd-mn.com/PDF/34MNNPM18.pdf, free.
8. Bogatyreva G.P., Marinich M.A., Bazaliy G.A., Gvyazdovskaya V.L. Obtaining elite grades of diamond powders of submicro- and nano-range. In: Synthesis, sintering and properties of superhard materials. (Kyiv, 2005). P. 63. [in Russian].
9. Novikov N.V., Bogatyreva G.P. Nanodiamonds of static and detonation synthesis and prospects for their applications. J. Superhard materials. 2008. 30: 73. [in Russian]. https://doi.org/10.3103/S1063457608020019
10. Oleinik G.S., Bochechka A.A. On the mechanism of forming nanosized particles of diamond detonation synthesized from explosive decomposition products. J. Superhard materials. 2008. 30. 143. [in Russian]. https://doi.org/10.3103/S1063457608030015
11. State Standard of Ukraine. (DSTU 3292-95).
12. М88 Ukraine 90.256-2004. Method of determining the specific magnetic susceptibility of powders of superhard materials. (SHM). (Kyiv: ISM NANU, 2004). [in Russian].
13. Bogatyreva G.P., Marinich M.A., Bazaliy G.A. Influence of various methods of modifying diamond micro- and submicropowders on the energy state of their surface. In: Physicochemical bases of formation and modification of micro- and nanostructures: Int. scient. conf. (Kharkov: NFTC MON and NAS of Ukraine, 2008). P.299. [in Russian].
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
