Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Схематическое изображение стеклянной микросферы и её стенки.
Микросфера, заполненная палладием.
Пористая структура стенки стеклянной сферы.

Пористые стеклянные микросферы

Ключевые слова:  адсорбент, пористый материал, стекло

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

14 июня 2008

Исследователи из Savannah River National Lab разработали новый материал, который может иметь множество полезных и интересных применений. Название материала довольно ёмко описывает его структуру – полые стеклянные микросферы с пористыми стенками (porous wall, hollow glass microspheres, PW-HGM).

Сферы получаются следующим образом. Берется стеклянный порошок с частицами диаметром 20-40 мкм и помещается в печь. При высокой температуре стекло размягчается, и частицы приобретают сферическую форму. Стекло содержит пенообразователь, который при определенной температуре разлагается. Так формируются пузыри. Далее стекло закаливается в струе воды, и получаются стеклянные микросферы. Стенки сфер протравливаются соляной кислотой для придания им пористости.

Как многие уже догадались, ключевым моментом является подбор состава стекла. Необходимо, чтобы при закалке образовались две взаимно проникающие стеклянные фазы – богатые бором и кремнием соответственно. Первая может быть легко растворена в кислоте, а вторая нерастворима. Подобный подход используется для производства стекла Vycor.

Собственно, открытая пористость стенок и определяет уникальные свойства материала. Сразу напрашивается возможность его использования для хранения различных веществ. Например, если внутрь таких сфер поместить адсорбент, то они превращаются в контейнеры для газов. Пористость материала можно регулировать и таким образом превратить его в фильтр для газов. В общем, авторы предлагают использовать пористые сферы для хранения водорода, разделения и очистки газов, а также в областях доставки лекарств и контрастных агентов для МРТ. Отдельно стоит отметить, что первоначально пористые стекла разрабатывались для утилизации ядерных отходов.

Подробности можно узнать из статьи "Microspheres and Microworlds", доступной для свободного скачивания на сайте Американского керамического общества.




Комментарии
g e n, 14 июня 2008 12:59 
Забавная новость. Если задать яндексу "полые стеклянные микросферы", то сразу попадаем на, например, ОАО "Новгородский завод стекловолокна", который эти сферы делает. Да и у меня в лабе на полке нечто похожее лет 20-ть как стоит...
Трусов Л. А., 14 июня 2008 13:06 
а нанопористые стенки? хотя не спорю, что мы впереди планеты всей.
Степанов Николай, 15 июня 2008 12:31 
А у нас на блоге (где я перепечатал эту заметку) возникла целая дискуссия с обращениями к Л.А.

Лев Артемович!
Трусов Л. А., 15 июня 2008 12:49 
за что купил, за то продаю. зачем мне выдумывать?
так как я не являюсь специалистом в данном вопросе, единственное, на что могу положиться - это авторитет товарищей из Американского керамического общества.
и почему-то мне кажется, что они там совсем не дурачки.
Какая-то нестыковочка: как же в это стекло вводят порообразователь? Добавлять в шихту? Вспенится, когда стекло ещё не сплавилось.

Лет этак 8 назад, когда занимались водонаполненными сларри на основе нитрата аммония, мы нашли в избытке эти микросферы (20-100 мкм) в золе ТЭЦ.
Трусов Л. А., 16 июня 2008 09:25 
видимо, не всё так просто. в статье приведены ссылки на литературу и патенты.
-----
Лет этак 8 назад, когда занимались водонаполненными сларри на основе нитрата аммония, мы нашли в избытке эти микросферы (20-100 мкм) в золе ТЭЦ.
-----

А у нас уже много лет пихают микросферы из золы ТЭЦ в высокотемпературные теплоизоляторы. Правда на поток их вроде так и не поставили.

Кстати, вопрос. Почему это оксид бора вдруг растворяется в солянке?

Цитата:
(проникающие стеклянные фазы – богатые бором и кремнием соответственно. Первая может быть легко растворена в кислоте, а вторая нерастворима.)
Трусов Л. А., 16 июня 2008 11:42 
у меня растворяется
Трусов Л. А., 16 июня 2008 18:06 
для интересующихся - патент
Тема не нова. На сегодняшний день есть крупный мировой концерн, производящий стеклянные пористые, сплошные и полые микросферы. Сейчас выходит на российский рынок. Всего этими микросферами занимается 22 завода в мире. Сказано верно - продукт уникальный. Российские стеклянные микросферы и разнообразнейшие изделия под общим названием полых стеклянных микросфер - это совершенно разные продукты.
Наталья Валерьевна! Сообщите, пожалуйста, кто этот крупный концерн и где в России можно найти их продукцию и/или где взять эти микросферы для экспериментов, например, в С-Петербурге. Время прошло достаточно, сейчас 2016 год.
На счет микросфер из золы ТЭЦ, и стеклянных микросфер - есть существенная разница в возможностях использования. Преимущество первых - в дешевизне с подобным набором свойств, вторых - в возможности полного окрашивания, облегчения/утежеления продукта, тонкого подбора по диаметру и придания спецефических свойств.
Наталия Валерьевна помогите применить сферы в призводстве акриловой краски.
Или кто нибудь откликнитесь.
Спасибо
Уважаемы господа! Не могли бы вы подсказать где можно достать у нас в стране микросферы с пористыми стенками? Размер нужен от 10-20 мкм и больше.
Я тоже хочу узнать где можно достать у нас в стране микросферы, но лучше бы диаметр ~5 мкм, можно меньше. Сообщите, пожалуйста, кто знает!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Околесица.  Нановелосипедик.
Околесица. Нановелосипедик.

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.