Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
В настоящее время нанотехнологии являются надотраслевой областью науки, в которой в отношении многих задач трудно выделить преобладание только одной области научных исследований. Тем не менее, разделение научных направлений в наноиндустрии настоятельно необходимо для систематизации научных знаний и накопления научного потенциала, отвечающего не только наиболее перспективным в настоящее время отраслям, но и фундаментально необходимым.
В международной патентной классификации нанотехнологии выделены в отдельный класс «В82» с подразделом:
B82B - Наноструктуры; их изготовление или обработка
B82B 1/00 Наноструктуры
B82B 3/00 - Изготовление или обработка наноструктур.
При этом в отдельных разделах, также можно выделить направления относящиеся нанотехнологиям, так например, в разделе «Лекарственные средства» - «Нанокапсулы». Такое сужение направлений не дает возможности произвести достаточное разделение не только научной, но и прикладной деятельности в области нанотехнологий и представляется явно недостаточным.
Американская патентная классификация “Class 977 Nanotechnology” имеет более подробное разделение нанотехнологий, в отдельные разделы выделены:
700 Наноструктуры
839 Математические алгоритмы, включая программное обеспечение и т.д., специально адаптированные алгоритмы для моделирования процессов формирования или свойств наноструктур
840 Производство, обработка или обнаружение наноструктур
902 Специфическое применение наноструктур
963 Разное
Патент № 2324538(13)C1
КАТАЛИЗАТОР С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ЧАСТИЦАМИ НА НОСИТЕЛЕ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение относится к приготовлению нанесенных катализаторов, которые используются в химических источниках тока, в частности в топливных элементах с твердым полимерным электролитом. Описан катализатор с наноразмерными частицами металлов платиновой группы на носителе со средним размером наночастиц на носителе 3,0 нм или менее и весом наночастиц в катализаторе 10% или более от веса катализатора, при этом доля наночастиц, закрепленных на поверхности носителя, составляет не менее 99%, а также способ изготовления катализатора с наноразмерными частицами на носителе, заключающийся в смешивании водного раствора одного или более хлоридов металлов платиновой группы с углеродным носителем, выдержке смеси при комнатной температуре, введении восстановителя - этиленгликоля и второго восстановителя, обладающего более сильной восстановительной способностью, чем этиленгликоль, и нагреве полученной смеси, осаждении полученных наноразмерных частиц на углеродный носитель. Технический результат - полученный катализатор обеспечивает высокую удельную рабочую поверхность в составе каталитического слоя при малых расходах катализатора и ее стабильность в процессе работы за счет малого размера частиц при их высоком процентном содержании по отношению к массе носителя и эффективном закреплении основной доли частиц катализатора на носителе. 2 н. и 10 з. п. ф-лы.
Изобретение относится к области каталитической химии, а именно к приготовлению нанесенных катализаторов, которые используются в химических источниках тока, в частности в топливных элементах с твердым полимерным электролитом.
Катализатор топливного элемента с твердым полимерным электролитом является одним из ключевых компонентов, во многом определяющих удельную производительность, к.п.д., срок службы топливного элемента, а также его стоимость, поскольку в качестве катализатора в основном используется платина и другие металлы платиновой группы. Для повышения удельной активности катализатора и снижения его расхода необходимым условием является получение катализатора с наноразмерными частицами (высокой удельной поверхностью) на носителе, в качестве которого обычно используют углерод. При этом требуется получение высокой удельной поверхности катализатора непосредственно в каталитическом слое, представляющем собой пористую систему, содержащую смесь частиц катализатора или катализатора на носителе и ионообменный материал. Частицы катализатора имеют вероятностный характер электрического контакта, т.е. часть частиц не контактирует с другими частицами и с газодиффузионным слоем, выполняющим функцию токосъема (коллектора тока), и, соответственно, не принимают участие в процессе генерации тока. В этом случае эффективная (рабочая) удельная поверхность частиц катализатора может быть существенно меньшей общей удельной поверхности частиц катализатора в слое. Здесь и далее под удельной поверхностью частиц катализатора понимается поверхность частиц катализатора (например, платины), отнесенная к общей массе катализатора на носителе (например, массе платины и углерода). Эффективная удельная поверхность - поверхность частиц катализатора, принимающих участие в электрохимических процессах, отнесенная к той же массе катализатора на носителе. Наноразмерные частицы обеспечивают высокую удельную поверхность, а носитель обеспечивает эффективный электрический контакт частиц катализатора как друг с другом, так и с газодиффузионным слоем, выполняющими функцию токосъема. Это также обеспечивает возможность снижения расхода катализатора.