Криохимический синтез

Криохимический синтез

Криохимический синтез — совокупность методов синтеза веществ и материалов, основанных на использовании низкотемпературных химических процессов.

Основные процессы криохимического синтеза с использованием замороженных водных растворов.

Наибольшее распространение получили методы криохимического синтеза с использованием водных растворов. При этом раствор, суспензия или продукт химического соосаждения компонентов исходного раствора, содержащие катионы синтезируемого материала в стехиометрическом соотношении, подвергаются быстрому замораживанию и сублимационной сушке в вакууме с последующим термическим разложением. Продуктом синтеза обычно является оксидный порошок с размером кристаллитов 40-300 нм, степень агломерации которых существенно зависит от выбора субстанции, подвергаемой замораживанию (раствор/суспензия/осадок). Возможно также удаление льда низкотемпературной экстракцией в полярных органических растворителях (криоэкстракция) и соосаждение компонентов из замороженного раствора в низкотемпературном растворе осадителя (криоосаждение).

При нанесении катализаторов на пористые носители целесообразно использовать метод криопропитки, в котором быстрому замораживанию и сублимационной сушке подвергаются носители, пропитанные раствором каталитически активного компонента. Применение низких температур позволяет значительно повысить однородность распределения микрокомпонента по поверхности носителя.

Некоторые авторы к числу криохимических относят и методы низкотемпературного механохимического воздействия, в частности, криопомол.

Осаждение паров металлов на охлаждаемые до низких температур поверхности в присутствии инертных газов или органических веществ является эффективным методом получениянаночастиц металлов размером 1-10 нм.

Литература

Третьяков Ю. Д. «Низкотемпературные процессы в химии и химической технологии» // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 4. С. 45-51.

Шабатина Т. И., Сергеев Г. Б. «Реакции при низких температурах в химии наносистем» // Успехи химии. 2003. Т. 72, № 7. С. 643—663.

Рисунок - Основные процессы криохимического синтеза с использованием замороженных водных растворов.