» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Январь, 2023 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (70) 2023
Автор: Шевелев Борис Владимирович, студент
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Нанотехнологии в химическом машиностроении
Дата публикации: 12.01.2023
УДК 620.3
НАНОТЕХНОЛОГИИ В ХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ
Шевелев
Борис Владимирович
студент
Поволжский
государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола
Аннотация.
Наноматериалы формируются при введении наноразмерных частиц-наполнителей в структурообразующую
твердую фазу, матрицу и отличаются от обычных композиционных материалов
значительно более развитой площади поверхности частиц наполнителя. Наноматериалы нашли применение в области химического
машиностроения благодаря своим небольшим размерам и большому потенциалу в
разработке эффективных катализаторов. Однако их приготовление остается трудной
задачей, которую химическая инженерия может помочь решить.
Ключевые
слова: Нанотехнологии, нанокомпозиты, композитные материалы, химическое
машиностроение
Наноматериалы нашли
применение в области химического машиностроения благодаря своим небольшим
размерам и большому потенциалу в разработке эффективных катализаторов. Однако
их приготовление остается трудной задачей, которую химическая инженерия может
помочь решить. Химическая инженерия включает в себя создание веществ и
материалов химическими методами, включая разработку аппаратов, систем и
процедур очистки и производства химических веществ. Инженеры-химики интегрируют
разработанные в лаборатории процессы в коммерческие производственные процессы,
а затем стремятся поддерживать и совершенствовать их. Они зависят от инженерных
основ, таких как арифметика, физика и химия. Химическая инженерия чаще всего
встречается в крупномасштабных производственных операциях, где целью является
повышение эффективности и качества продукции при одновременном снижении затрат.
Авиационный, автомобильный, фармацевтический, электронный, промышленный,
медицинский и оборонный секторы используют химическое машиностроение для
производства и совершенствования своей технологической продукции. Примеры этих
продуктов включают сверхпрочные волокна, текстиль и клеи для автомобилей, биомиметические материалы для имплантатов и протезов, а
также покрытия для полупроводниковых применений.
В машиностроении
химическая инженерия созрела до такой степени, что появились многочисленные
товарные позиции, основанные на хорошо зарекомендовавших себя методах.
Общеизвестно, что микро- и наноструктура
материала в сочетании с его химическим составом имеет решающее значение для
определения его качеств. Поэтому контроль микроструктуры, а также состава на
микро- и наноуровне имеет
решающее значение для будущих прорывов. Нанотехнологии могут быть использованы
для манипулирования структурой наноматериалов с целью
улучшения их свойств. Кроме того, нанотехнологии могут дать представление о
размере кристаллитов и агломератов частиц благодаря множеству доступных методов
характеристики.
Полимеры,
производимые в химической промышленности, изменяют свою структуру с
использованием нанотехнологий для использования в
различных химических применениях и промышленной деятельности. Катализ - это
процедура, которая часто используется в химической промышленности для повышения
эффективности синтетической химии соединений за счет ускорения реакции. В
настоящее время нанотехнологии используются в химической промышленности для
разработки правил повышения каталитических характеристик промышленно
произведенных товаров. Нанотехнологии используются для очистки керамики и других
коммерческих материалов. Керамические поверхности содержат химические вещества
и промышленные отходы, которые необходимо удалить и очистить. Наночастицы используются для очистки поверхностей и защиты
их от воздействия окружающей среды. Благодаря длительному сроку хранения эти наноматериалы эффективны в течение длительного времени. Для
повышения прочности и производительности процессов химической фильтрации
используются различные технологии. Нанофильтрация
является одним из основных видов применения нанотехнологий
в химии благодаря своим прорывам в производстве соединений на наноуровне. Фильтрация может осуществляться техническими
или химическими методами, такими как использование наностен
с определенными диаметрами пор, которые позволяют проходить через мембраны
только жидкости.
Химическая
инженерия использует различные процессы для синтеза и улучшения широкого
спектра материалов. Нанотехнологии могут изменять их структуру, позволяя
использовать их в химических и промышленных процессах. В будущем ожидается расширение
использования нанотехнологий для оптимизации
процессов и снижения затрат, а также продолжение их применения в очистке
сточных вод, фильтрации воздуха и накопителях энергии.
Список литературы:
- Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления развития // Под ред. М.К.Роко, Р.С.Уильямса и П.Аливисатоса: Пер. с англ. М.: Мир, 2002. С. 54-63.
- Структура и свойства нанокристаллических материалов. Под ред. Г.Г. Талуда и Н.Н. Носковой. Екатеринбург: Изд-воУрО РАН, 1999. - С.123-140
Комментарии:
