» 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

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:

1. 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.
2. Структура и свойства нанокристаллических материалов. Под ред. Г.Г. Талуда и Н.Н. Носковой. Екатеринбург: Изд-воУрО РАН, 1999. - С.123-140

Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: