Главная страница /

 

Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова разработали простую и экономичную методику получения бората кальция, имеющего широкое применение в качестве добавок при производстве пенокерамики, пигментов и стекол. Результаты исследования опубликованы в журнале Ceramics International https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.11.296.

 

Борат кальция, представляющий собой кальциевую соль борной кислоты, используется в различных отраслях промышленности, например, для производства керамики, эмалей, стекла. Применение этого соединения приводит к снижению температуры обжига керамических пигментов и увеличению яркости их окраски. При производстве стекла и стекловолокна добавки бората кальция позволяют не только снизить температуру плавления, но и улучшить качество стекла (повысить механическую прочность, химическую стойкость, устойчивость к тепловым ударам, улучшить оптические свойства).

 

Для промышленных применений необходимо, чтобы порошок бората кальция состоял из частиц заданной формы и размера. Это требует создания соответствующих производственных технологий. Коллективу ученых из ИОНХ РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова удалось не только решить эту задачу, но и снизить температуру синтеза боратов кальция.

 

«Современная химическая промышленность ориентируется на разработку простых и эффективных технологических схем синтеза порошкообразных материалов с заданной гранулометрией, фазовым составом и чистотой. Эта задача может быть достигнута, в том числе, при использовании широко распространенного автоклавного оборудования. Фактически, автоклав – это промышленная «скороварка», в которой под воздействием температуры и давления происходят превращения одних веществ в другие. Варьируя условия обработки, можно получать материалы с заданными свойствами, востребованные современной промышленностью. Для получения порошков боратов кальция со строго контролируемым размером частиц нами впервые был использован нанопорошок оксида кальция (СаО), синтезированный методом сжигания концентрированного водно-углеводного раствора соли кальция. Дальнейшая обработка нанопорошка СаО в растворе борной кислоты при температурах 170–200℃ в течение 12 ч позволила получить частицы бората кальция практически одинаковой формы и размера. Синтез был проведен в автоклаве, поскольку при обычных условиях реакция протекает очень медленно», – рассказала старший научный сотрудник Лаборатории полупроводниковых и диэлектрических материалов ИОНХ РАН, кандидат химических наук Ирина Козерожец.

 

Разработанная учеными технология может быть использована также для получения других важных соединений, относящихся к классу боратов, в частности бората цинка (используется в качестве антипиренов при производстве пластмасс), боратов калия и стронция (являются компонентами глазурей керамической плитки), и др.

 

 

Рис. Просвечивающая электронная микрофотография бората кальция, полученного по разработанной технологии.

 

 

 

На фото: авторы статьи д.х.н. Малинина Е.А., д.х.н. Авдеева В.В., к.х.н. Козерожец И.В., к.х.н. Бузанов Г.А.

 

Источник: I.V. Kozerozhets, G.P. Panasyuk, E.A. Semenov, I.L. Voroshilov, V.V.Avdeeva, G.A. Buzanov, M.N. Danchevskaya, A.A. Kolmakova, E.A. Malinina. A new approach to the synthesis of nanosized powder CaO and its application as precursor for the synthesis of calcium borates. Ceramics International. Volume 48, Issue 6, 15 March 2022, Pages 7522-7532. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.11.296

 

Пресс-релиз опубликован на сайтах Минобрнауки России https://www.minobrnauki.gov.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=53515, Коммерсант https://www.kommersant.ru/doc/5434543,

Индикатор https://indicator.ru/chemistry-and-materials/sozdan-ekonomichnyi-sposob-polucheniya-borata-kalciya-dlya-optimizacii-proizvodstva-promyshlennykh-materialov-04-07-2022.htm, Mendeleev.info https://mendeleev.info/sozdan-ekonomichnyj-sposob-polucheniya-borata-kaltsiya-dlya-optimizatsii-proizvodstva-promyshlennyh-materialov/, в Научном микроблоге базы данных результативности деятельности научных организаций Минобрнауки России https://sciencemon.ru/office/org/blog/260744/.