Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Прорывные технологии » Наноиндустрия » Производство фуллеренов в однореакторном комплексе

Производство фуллеренов в однореакторном комплексе

  • Array

Производство фуллеренов с высокими показателями чистоты.

 

Звони: +7-908-918-03-57 или Написать нам

 

Описание фуллеренов:

Уникальная структура фуллеренов обуславливает их уникальные физические и химические свойства. В соединении с другими веществами они позволяют получить материалы с принципиально новыми свойствами.

Фуллерен, бакибол, или букибол — молекулярное соединение, принадлежащее классу аллотропных форм углерода и представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.

В молекулах фуллеренов атомы углерода расположены в вершинах шести- и пятиугольников, из которых составлена поверхность сферы или эллипсоида. Самый симметричный и наиболее полно изученный представитель семейства фуллеренов — фуллерен (C60), в котором углеродные атомы образуют усечённый икосаэдр, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников и напоминающий футбольный мяч (как идеальная форма, крайне редко встречающаяся в природе).

 

Производство фуллеренов

 

Следующим по распространённости является фуллерен C70, отличающийся от фуллерена C60 вставкой пояса из 10 атомов углерода в экваториальную область C60, в результате чего молекула фуллерена C60 является вытянутой и напоминает своей формой мяч для игры в регби.

Так называемые высшие фуллерены, содержащие большее число атомов углерода (до 400), образуются в значительно меньших количествах и часто имеют довольно сложный изомерный состав. Среди наиболее изученных высших фуллеренов можно выделить Cn, n=74, 76, 78, 80, 82 и 84.

 

Преимущества:

– материалы с применением фуллеренов обладают повышенной прочностью, износостойкостью, термо – и хемостабильностью и уменьшенной истираемостью,

– механические свойства фуллеренов позволяют использовать их в качестве высокоэффективной антифрикационной твердой смазки,

– фуллерены способны полимеризоваться и образовывать тонкие пленки,

– резкое снижение прозрачности раствора фуллеренов при превышении интенсивности оптического излучения некоторого критического значения за счет нелинейных оптических свойств,

– возможность использования фуллеренов в качестве основы для нелинейных оптических затворов, применяемых для защиты оптических устройств от интенсивного оптического облучения,

– фуллерены имеют способность проявлять свойства антиоксиданта или окислителя.

 

Применение фуллеренов С60 и С70:

– антистатические и антифрикционные полимеры, пластмассы,

– сорбенты для пищевой промышленности и очистки воды,

– лекарства и фармацевтические препараты,

– геомодификаторы трения,

– косметика и многое другое.

 

Технические характеристики товарной продукции фуллеронов:

Продукция фуллеронов представлена следующей товарной продукцией:

Сажа фуллереновая: содержание фуллеренов от 11 % до 14 %.

Смесь фуллереновая: 55–80% фуллерена С60, 25–45% фуллерена С70 и 1–3% высшие фуллерены. Процентное содержание С60 и С70 можно варьировать по потребности заказчика.

Фуллерен С60: чистота от 99+% до 99,6+%.

Фуллерен С70: чистота от 98+% до 99,5+%.

 

Описание однореакторного комплекса по производству фуллеренов:

Комплекс по производству фуллеренов построен по модульному принципу,  позволяющему гибко настраивать производство для поставки следующих товарных продуктов:

– фaуллереносодержащая сажа (общее содержание фуллеренов 11±1 масс. %),

– смесь фуллеренов, содержащая  70±5 % С–60, 25±5%С–70, 5±3% высшие фуллерены,

– фуллерен С–60 чистотой от 98 до 99,9 масс. %,

– фуллерен С–70 чистотой от 98 до 99,5  масс. %,

– смесь высших фуллеренов чистотой от 95 до 99 масс. %.

Предлагаемый комплекс оборудования позволяет осуществить полный технологический цикл производства всех перечисленных продуктов. В то же время, состав комплекса может быть изменен в соответствии с задачей выпуска в большем объеме тех или иных фуллеренов.

 

Краткое описание технологического процесса:

1. Синтез углеродных нанокластеров путем электродугового испарения высокочистого спектрального графита. На этой стадии получается мелкодисперсная сажа, содержащая смесь фуллеренов.

2. Жидкостное экстрагирование смеси фуллеренов с последующим выделением из раствора смеси фуллеренов в сухом виде.

3. Полученная смесь подвергается подвергается разделению (селективное выщелачивание, изогидрическая кристаллизация, препаративная хроматография) с получением индивидуальных фуллеренов С–60 и С–70, смеси высших фуллеренов.

Также описанный технологический процесс может быть расширен модулем производства гидраксилированного фуллерена (фуллеренола) С60(ОН)n (n=18 — 24).

 

Базовый модуль – модуль производства фуллереносодержащей сажи:

 

Производство фуллеренов

 

Состав модуля (основное производственное оборудование):

аппарат электродугового синтеза фуллереносодержащей сажи с источником постоянного тока и пультом управления,

– устройство подготовки стержней (при необходимости),

шкаф сушильный,

– просеиватель (только для цели поставки фуллереносодержащей сажи как товарного продукта).

 

Технические характеристики:

Установленная электрическая мощность: 50 кВА (380 В) + 5 кВт (220 В).

Водопотребление (система охлаждения аппарата электродугового синтеза): 2,1 куб.м/час.

Производственная площадь:  ориентировочно 15 кв.м.

Обслуживающий персонал:  1 аппаратчик в смену.

 

Модуль производства смеси фуллеренов и фуллерена С–60:

 

Производство фуллеренов

 

Состав модуля (основное производственное оборудование):

– аппарат жидкостного экстрагирования смеси фуллеренов с пультом управления,

– аппарат сорбционного выделения фуллерена С–60,

– испаритель ротационный Rotavapor R–220E – 2 шт,

– насос вакуумный – 2 шт,

– шкаф сушильный,

– вакуумная фильтрационная установка.

 

Технические характеристики:

Установленная электрическая мощность ориентировочно: 15 кВт (220 В).

Водопотребление на охлаждение ротационных испарителей: 0,3 куб.м/час.

Производственный персонал: 1 аппаратчик в смену.

Производственная площадь: ориентировочно 10 кв.м.

 

Модуль производства высокочистого (сублимированного) фуллерена С–60:

Состав модуля (основное производственное оборудование):

– печь трубчатая вертикальная,

– насос форвакуумный,

– насос вакуумный турбомолекулярный.

 

Технические характеристики:

Установленная электрическая мощность: 10 кВт (380 В).

Производственный персонал: 1 аппаратчик в смену.

Производственная площадь: ориентировочно 5 кв.м.

 

Модуль производства фуллерена С–70 и смеси высших фуллеренов:

 

Производство фуллеренов

 

Состав модуля (основное производственное оборудование):

– аппарат вакуумного экстрагирования смеси фуллеренов, обогащенной фуллеренами С–70 и ВФ,

– ротационный испаритель R–220E – 2 шт.,

– установка хроматографического выделения фуллерена С–70 с пультом управления,

– установка хроматографического выделения смеси высших фуллеренов с пультом управления,

– вакуумная фильтрационная установка,

– шкаф сушильный.

 

Технические характеристики:

Установленная электрическая мощность: ориентировочно 10 кВт (380 В) + 10 кВт (220 В).

Водопотребление на охлаждение ротационных испарителей и аппарата вакуумного экстрагирования: 0,9 куб.м/час.

Производственный персонал: 2 аппаратчика в смену.

 

Расчет производительности комплекса в месяц:

(Производительность комплекса при различных вариантах комплектации и бюджета рабочего времени)

Вариант 1. Базовый модуль:

Производительность: от 12 до 56 кг фуллереносодержащей сажи в месяц в зависимости от количества смен.

Вариант 2. Базовый модуль + модуль производства смеси и фуллерена С–60:

Производительность:  от 1100 до 5200 г смесь фуллеренов или от 700 до 4000 г фуллерена С–60 в месяц при условии, что смесь не выделяется

Вариант 3. Базовый модуль + модуль производства смеси и фуллерена С–60 + модуль производства высокочистого (сублимированного) фуллерена С–60:

Производительность: от 560 до 2250 г сублимированного фуллерена С–60 в месяц в зависимости от количества смен.

Вариант 4. Базовый модуль + модуль производства смеси и фуллерена С–60 + модуль производства фуллерена С–70 и смеси высших фуллеренов:

Производительность: от 195 до 225 г фуллерен С–70 в месяц при непрерывном режиме работы или 18–20 г смеси высших фуллеренов при том же режиме работы.

 



отдел технологий

г. Екатеринбург и Уральский федеральный округ

Звони: +7-908-918-03-57



или пиши нам здесь...

карта сайта

получение и применение дифракция использование способы метод технология получения производство структура свойства фуллеренов
масло с фуллеренами
применение свойства строение фуллерена
производные фуллеренов с60 и с70
фуллереновая вода
фуллереном с60
фуллерены в теплоизоляции производитель и углеродные нанотрубки кратко купить презентация применение в медицине производство с60 структура

 

Еще технологии:

Оставить комментарий

Чтобы оставить комментарий, необходимо войти на сайт.