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

 

Человечек наномира
Человечек наномира

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

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.