Каталог разработок

Технология производства углеродного наноматериала методом псевдогомогенного катализа

Поставщик: Квадра, НПЦ, ООО Ключевые слова: углеродные нанотрубки, углеродные наноматериалы, производство

НПЦ «Квадра» предлагает производство углеродных наноматериалов (УНМ) из природного газа или паров органических соединений методом псевдогомогенного катализа.

Углеродный наноматериал (УНМ) представляет собой смесь углеродных нанотрубок и нановолокон диаметром около 40 нм, не образующих прочных агломератов, которые способны распадаться на индивидуальные частицы при механическом воздействии. Насыпная плотность УНМ составляет 0,43 кг/дм3, содержание аморфного углерода в УНМ менее 1%.

Технология производства

Технология предназначена для производства углеродного наноматериала (УНМ) из природного газа (метана) или паров органических соединений. Отличительной особенностью технологии является использование порошкообразного твердого катализатора, способного образовывать устойчивые аэрозоли, «гомогенные» смеси с газообразным источником углерода. Это позволяет существенно упростить конструкцию оборудования для синтеза УНМ и снизить его себестоимость.

Технология производства УНМ методом псевдогомогенного катализа основана на осаждении углерода из газовой фазы на частицах катализатора в форме углеродных нанотрубок и волокон.

Использование твердого катализатора, способного к образованию устойчивых аэрозолей, позволяет жестко управлять параметрами УНМ (форма и диаметр нанотрубок), и подразумевает простоту организации непрерывного цикла производства. Последнее, наряду с доступностью сырьевой базы и высокой производительностью процесса, обуславливает резкое снижение себестоимости УНМ и делает его коммерчески доступным для промышленного применения.

Технология производства УНМ состоит из четырех основных и одной дополнительной последовательных стадий:

  1. Получение прекурсорной смеси для синтеза катализатора
  2. Синтез катализатора
  3. Синтез УНМ
  4. Очистка УНМ от катализатора
  5. Модификация УНМ (дополнительно)

Конкурентные преимущества

  • Технология позволяет производить высококачественный УНМ, по себестоимости сопоставимой с себестоимостью ацетиленовой сажи.
  • Технология позволяет производить УНМ непосредственно готовый к использованию на производстве.
  • Разработаны базовые технологии применения УНМ в производстве конечных продуктов. Применение УНМ не требует установки дополнительного оборудования.
  • Доступность и недороговизна сырьевой базы для производства УНМ.
  • Высокие показатели экологичности производства.

Область применения

Область применения технологии – производство УНМ для широкого использования в различных отраслях производства. Основными областями применения УНМ должны стать:

ЛКМ
Добавка УНМ в количестве 0,025–00,2%масс. в состав ЛКМ с целью 2-х и более кратного увеличения адгезии, микротвердости, снижения влагопоглощения и увеличение барьерных свойств, повышение долговечности, снижение вязкости высоконаполненных ЛКМ, а также приданию других полезных свойств.
Резины
УНМ вводимый в состав рецептуры резины на уровне ~0,04% позволяет существенно поднять прочность и относительное удлинение при разрыве. Добавка УНМ на уровне ~10% существенно улучшает показатели (трение качения, износостойкость, силу сцепления с кордом и др.) резин для шинной промышленности.
Полимеры
Увеличение прочности и износостойкости.
Бетоны и минеральные вяжущие
Увеличение прочности или снижение себестоимости при сохранении прочностных характеристик путем экономии связующего.
Клеи, адгезивы, герметики
Добавка УНМ в количестве ~0,05%масс. в состав клеев резко увеличивает их адгезию и прочность клеевого соединения.
Фотография (ПЭМ) УНМ

Фотография (ПЭМ) УНМ

Фотография частиц катализатора

Фотография частиц катализатора

Дополнительные материалы:

Карточка организации: