PL227585B1 - Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu - Google Patents
Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu Download PDFInfo
- Publication number
- PL227585B1 PL227585B1 PL393512A PL39351210A PL227585B1 PL 227585 B1 PL227585 B1 PL 227585B1 PL 393512 A PL393512 A PL 393512A PL 39351210 A PL39351210 A PL 39351210A PL 227585 B1 PL227585 B1 PL 227585B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- iron
- oxygen
- amount
- nabh
- boron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
Przedmiotami wynalazku są sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu.
Obecność tlenu w opakowaniu jest czynnikiem ograniczającym przydatność produktu. Utlenianie środków spożywczych może powodować zmiany w smaku, kolorze i zapachu jak również obniżyć wartości odżywcze żywności ułatwiając rozwój bakterii aerobowych, pleśni i insektów, zaś w pozostałych przypadkach obecność tlenu w opakowaniu może powodować korozję, psucie się leków, degradację materiałów itp. Usunięcie tlenu z przestrzeni wewnątrz opakowania i z rozpuszczalnika płynnej żywności oraz napojów jest drogą przedłużania ich żywotności i ochrony przed negatywnymi skutkami kontaktu z tlenem.
Znane są sposoby pakowania żywności w modyfikowanej atmosferze lub pakowanie próżniowe. Technologie te jednak nie usuwają całkowicie tlenu, pozostałego w opakowaniu oraz tlenu przenikającego do wnętrza opakowania produktu. W celu usunięcia resztek tlenu z gazu wypełniającego opakowanie oraz przenikającego przez materiał opakowaniowy jak również tlenu wydzielanego wewnątrz opakowania w wyniku procesów zachodzących w opakowanym produkcie stosuje się pochłaniacze tlenu tzn. substancje wiążące tlen lub wchodzące w reakcję z tlenem z utworzeniem trwałych związków obojętnych dla opakowanego produktu (1).
Znanych jest szereg form pochłaniaczy tlenu, w których wykorzystuje się związki organiczne do wiązania tlenu, w szczególności takie jak łatwo utleniające się kopolimery, jednakże na ogół konieczna jest ich aktywacja promieniowaniem UV. Znane są również pochłaniacze zawierające, jako substancję wiążącą tlen alkohole, w tym również wielowodorotlenowe między innymi glikol etylenowy, glikol propylenowy, gliceryna, sorbitol, które charakteryzują się stosunkowo niską pojemnością absorpcyjną i niewielką szybkością pochłaniania natomiast pochłaniacze tlenu zawierające nienasycone kwasy tłuszczowce i nienasyconych węglowodorów na ogół utleniają się do związków o nieprzyjemnym zapachu, dlatego pochłaniacze te wymagają stosowania dodatkowych związków eliminujących zapach.
Jako absorbenty tlenu stosuje się również związki nieorganiczne. Żelazo i jego związki są stosowane w wielu pochłaniaczach tlenu. W pochłaniaczach tego typu stosuje się związki żelaza takie jak sproszkowany tlenek żelazawy, węglan żelazawy i inne związki żelazawe, które dla wywołania reakcji łączone są z różnymi katalizatorami, a także rozdrobnione na drobny pył żelazo (2).
Jednakże wszystkie dotychczas znane pochłaniacz tlenu wykorzystujące żelazo i jego związki mogą być stosowane gdy w opakowaniu występują co najmniej niewielkie ilości wody, gdyż reakcje utlenienia żelaza przebiegają przy jej udziale według schematu reakcji:
Fe + 1/2H;O + 3/4O2 -> FeOOH
Pochłaniacze tlenu oparte na związkach żelaza dwuwartościowego wiążą tlen w wyniku procesów przebiegających zgodnie z reakcjami:
Fe —* Fe2+ + 2e' ]/2O2 + H2O + 2e-»2OH·
Fe2+ + 20H' -» Fe(OH)i
Fe(OH)2 l/4O2 + 1/2H2O Fe(OH)3
Koncern Mitsubishi Gas Chemical Co w latach siedemdziesiątych XX wieku wprowadził na rynek pochłaniacze Ageless® oparte na żelazie. Obecnie pochłaniacze tego typ produkowane są przez wiele firm m.in. Multisorb Technologies Inc, dostępne są także pod innymi nazwami np. FreshPaxTM, FreshMaxTM i in. We wszystkich znanych pochłaniaczach żelazo lub jego związki, np. tlenki żelazawe wchodzą w reakcję z tlenem w obecności przynajmniej niewielkich ilości wody.
Wymóg obecności wody w opakowaniu skutkuje tym, że pochłaniacze żelazowe nie mogą być stosowane w opakowaniach, w których nie ma wody. Bezwodne środowisko w opakowaniu jest szczególnie istotne w przypadku gdy obecność nawet niewielkich ilości wody powoduje degradację produktu. Przykładem takich produktów są lekarstwa, suszona żywność, elementy elektroniczne i proszek do lutowania lub suche preparaty musujące.
Na aktywność znanych pochłaniaczy żelazowych negatywnie wpływa obecność CO2 w otaczającej atmosferze, gdyż reaguje on z żelazem zmniejszając jego ilość niezbędną do pochłonięcia tlenu,
PL 227 585 Β1 a ponadto powstający węglan pasywuje powierzchnie żelaza. Pochłaniacze bazujące na związkach żelaza i jego pochodnych są obecnie najbardziej wydajnymi i skutecznymi pochłaniaczami tlenu stanowiącymi integralną część opakowania jednakże ich zakres stosowania jest ograniczony do opakowań w których występuje woda lub jej obecność jest dopuszczalna.
Substancja wiążąca tlen zazwyczaj umieszczana jest w saszetce wykonanej z materiału, przez, który łatwo przenika tlen. Saszetka jest umieszczana w opakowaniu, a zawarty w niej aktywny związek pochłania tlen (3).
Znane są metody otrzymywania nanocząstek metali. Jedną z powszechnie stosowanych metod otrzymywania nanocząsteczek jest chemiczna redukcja soli metali w roztworze. Nanocząsteczki żelaza otrzymuje się poprzez redukcję soli żelaza czynnikiem redukcyjnym, np. tetra borowodorkiem sodu (4).
W zgłoszeniu patentowym US 2007/0044591 stosowano 6 do 10 krotny nadmiar czynnika redukującego w stosunku do stechiometrycznej ilości soli żelaza, przy wkraplaniu tego czynnika do roztworu soli żelaza lub 4 do 10 krotny nadmiar tego czynnika w przypadku wkraplania do niego soli żelaza.
Z literatury wiadomo, że warunki otrzymywania nanocząstek mają istotny wpływ na własności otrzymywanego produktu (5). Użycie tych samych substratów w procesie wytrącania nanożelaza w zależności od warunków w jakich prowadzi się proces oraz jego procedury, może prowadzić do produktów charakteryzujących się diametralnie różnymi właściwościami, a nawet składem.
Celem wynalazku było opracowanie efektywnego pochłaniacza tlenu na bazie żelaza, działającego niezależnie od obecności wilgoci w opakowaniu.
Nieoczekiwanie okazało się, że nanożelazo otrzymywane sposobem według wynalazku zawiera domieszkę pewnej ilość boru i wykazuje wyjątkowo dużą aktywność wiązania tlenu w każdym środowisku, nawet bezwodnym. Pochłaniacz tlenu, zawierający nanożelazo domieszkowane borem, może być stosowany do eliminacji tlenu z opakowań jak również stabilizowania atmosfery wewnątrz opakowania wiążąc tlen przenikający przez materiał opakowaniowy do jego wnętrza.
Badania wykazały, że jest to tzw. żelazo zero wartościowe tzn. jest diamagnetyczne. Z literatury znane jest zero wartościowe nanożelazo nZYI (Nano Zero Valent Iron) stosowane w ochronie środowiska oraz remediacji skażonej gleby.
Nanożelazo domieszkowane borem, według wynalazku otrzymuje się w reakcji pomiędzy solą żelaza a tetraborowodorkiem sodu, w szczególności korzystne jest stosowanie chlorku żelaza(lll).
FeClj + 3NaBH4 + (9-x)H2O -+ Fe/FeBx° J - (3-x)H3BO3 + 3NaCl + (I0-x)H2 T
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nanożelaza otrzymywanego w reakcji redukcji soli żelaza (III) tetraborowodorkiem sodu NaBH4, charakteryzujący się tym, że • stosunek molowy soli żelaza do NaBH4 wynosi 1:3 przy nadmiarze stechiometrycznym tetraborowodorku sodu względem soli żelaza w wysokości od 30 do 50%, • stężenie reagentów wynosi:
o soli żelaza od 0,01 do 0,05 M, o NaBH4 od 0,05 do 0,2 M, • roztwór NaBH4 wkrapla się do roztworu soli żelaza z prędkością odpowiadającą od 3,5 do 5,5 cz.w./min/100 g.a. (gramoatomów) Fe, • reakcję prowadzi się w atmosferze odtlenionego gazu obojętnego, • reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej, a następnie po wkropleniu całości tetraborowodorku ogrzewa do temp, od 70°C do 90°C, a następnie schładza, i otrzymuje się nanożelazo, które jest zerowartościowym żelazem domieszkowanym borem w ilości od 0,01 do 10%.
Korzystnie, gdy stosuje się nadmiar NaBH4 w wysokości 30%.
Korzystnie, gdy nanożelazo otrzymuje się w reakcji przebiegającej przy stężeniu reagentów wynoszącym:
• sól żelaza 0,02 M, • NaBH4 0,2 M.
Korzystnie, gdy do redukcji stosuje się FeCI3.
Korzystnie, gdy roztwór NaBH4 wkrapla się do roztworu soli żelaza z prędkością odpowiadającą
4,5 cz.w./min/100 g.a. Fe.
Reakcję redukcji soli żelaza, korzystnie chlorku żelaza (III), tetraborowodorkiem sodu sposobem według wynalazku prowadzi się w ogrzewanym reaktorze pod chłodnica zwrotną, w którym do roztwo4
PL 227 585 Β1 ru soli chlorku żelazowego wprowadza się porcjami tetra borowodorek sodu zachowując prędkość wprowadzania tetraborowodorku w przedziale od 3,5 do 5,5 cz.w./min/100 g.a. Fe. Korzystnie, gdy roztwór NaBH4 wkrapla się do roztworu soli żelaza z prędkością odpowiadającą 4,5 cz.w./min/100 g.a. Fe. Stężenia roztworów oraz szybkość wkraplania tetraborowodorku sodu wpływają na całkowitą wydajność reakcji oraz formę osadu.
Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie nanożelaza wytworzonego sposobem określonym powyżej, do pochłaniania tlenu w opakowaniach.
Korzystnie, domieszkowane borem zerowartościowe nanożelazo stosuje się w takiej ilości aby odpowiadała od 5 do 50% nadmiarowi w stosunku do stechiometrycznej zawartości wolnego tlenu w opakowaniu i ilości, która może przeniknąć przez materiał opakowaniowy w trakcie przechowywania.
Ponadto, przedmiotem wynalazku jest zastosowanie nanożelaza wytworzonego sposobem określonym powyżej, do pochłaniaczy tlenu.
Korzystnie, zerowartościowe nanożelazo domieszkowane borem stosuje się w takiej ilości aby odpowiadała od 5 do 50% nadmiarowi w stosunku do stechiometrycznej zawartości wolnego tlenu w opakowaniu i ilości, która może przeniknąć przez materiał opakowaniowy w trakcie przechowywania.
Nanożelazo domieszkowane borem, wytworzone sposobem według wynalazku, może być stosowane jako pochłaniacz tlenu, przy czym może to być pochłaniacz tlenu stosowany w opakowaniach zawierających jak i nie zawierających wodę.
Rozwiązanie według wynalazku dotyczy pochłaniacza tlenu w postaci pojemnika, wykonanego z materiału przepuszczającego tlen, zawierającego nanożelazo domieszkowane borem, w ilości dostosowanej do potencjalnej ilości tlenu jaka może znajdować się w opakowaniu, w którym ma być stosowany dany pochłaniacz oraz czasu przewidywanego przechowywania i barierowości materiału opakowaniowego.
Wiązanie tlenu przez nanożelazo domieszkowane borem, według wynalazku przebiega według reakcji
Fe/FeBx+ (2+3x)O2—* FC3O4 + xBiOj
Pochłaniacz zgodnie z wynalazkiem powinien zwierać nanożelazo domieszkowane borem w ilości, która odpowiada do 5% nadmiarowi względem stechiometrycznej ilości tlenu jaka ma być pochłonięta, zarówno znajdującego się w opakowaniu w chwili jego zamknięcia, jak również przewidywanego przenikania tlenu przez materiał opakowaniowy w okresie planowanego przechowywania.
Korzystnie pojemnik jest w formie saszetki wykonanej z papieru lub tworzywa sztucznego przepuszczającego tlen.
Ze względu na dużą aktywność wszelkie formy pochłaniacza, w szczególności takie jak pojemniki, saszetki, naklejki, uszczelki zawierające nanożelazo domieszkowane borem, powinny być wytwarzane i przechowywane w atmosferze beztlenowej aż do chwili umieszczenia w opakowaniu, w którym mają pełnić funkcję pochłaniacza tlenu.
Saszetki z nanożelazem domieszkowanym borem, wytworzonym sposobem według wynalazku, przed wprowadzeniem ich do opakowania, w którym mają pochłaniać tlen, należy przechowywać w opakowaniu z metalizowanej aluminium folii PE napełnionym gazem obojętnym.
Z przeprowadzonych badań wynika, iż dodatkowa bariera w postaci warstwy papierowej saszetki nie wpływa znacząco na efektywność pochłaniania tlenu przez pochłaniacz zawierający nanożelazo domieszkowane borem.
Przeprowadzone badania pochłaniania tlenu w atmosferze wzbogaconej w ditlenek węgla wykazały, że obecność CO2 nie zmniejsza w istotnym stopniu aktywności nanożelaza.
Pochłaniacze mogą być stosowane w formie saszetek wypełnionych pochłaniaczem lub innej formie uniemożliwiającej kontakt rozdrobnionego nanożelaza z opakowanym produktem.
Potencjalnym zastosowaniem otrzymanych pochłaniaczy tlenu, mogą być w szczególności produkty wrażliwe na obecność wody.
Wynalazek ilustrują, ale nie ograniczają, poniższe przykłady
Przykład 1.
Otrzymywanie (FeBx) - zerowartościowego żelaza domieszkowanego borem w reakcji redukcji chlorku żelaza (III)
PL 227 585 Β1
W kolbie o pojemności 3 dm3 umieszczono 250 ml 0,2 M roztworu chlorku żelaza III, zestaw przepłukano argonem, a następnie rozpoczęto wkraplanie 1000 m 0,2 M wodnego roztworu tetraborowodorku sodu z prędkością 16,5 ml/min.
W trakcie wkraplania obserwuje się intensywne wytrącanie się osadu, a roztwór zmienia barwę z pomarańczowej na czarną. Po całkowitym wkropleniu roztworu tetra borowodorku sodu, całość podgrzano do osiągnięcia przez roztwór temp. 75°C i utrzymuje w tej temp, przez 1 godz.
Następnie ochłodzono roztwór w przepływie gazu obojętnego i pozostawiono na ok. 3 godziny.
Osad sączono na zestawie Schlenka, w atmosferze gazu obojętnego osad przemywano odtlenionym acetonem. Otrzymane nanożelazo domieszkowane borem przechowywano w naczyniu Schlenka w beztlenowej atmosferze ochronnej.
Analiza składu przeprowadzona na spektrometrze emisyjnym ICP-OES YISTA-ΜΡΧ (firmy Varian) wykazała zawartość ok. 3,5% boru w próbce.
Tożsamość zerowartościowego Fe (ZWFe) potwierdzono metodą magnetyczną. Otrzymany preparat jest diamagnetyczny.
Na fig. 1 przedstawiono zdjęcie wykonane techniką TEM nanożelaza otrzymanego wg przykładu 1.
Nanożelazo wytworzone sposobem według wynalazku tworzy aglomeraty o strukturze przypominającej cluster, gdzie aglomerat ma rozmiary ca 200 nm (i więcej) i składa się z mniejszych ziaren o rozmiarach w zakresie 10-50 nm.
Przykład 2.
Badanie zdolności pochłaniania tlenu przez (FeBx)
Próbki nanożelaza FeBx o masie ok. 1 g umieszczono w modelowych opakowaniach z tworzywa sztucznego (kopolimer PA/PE, przepuszczalność tlenu (60 cm3/m2 · 24 h, Folimat, Toruń) o pojemności 250 ml i szczelnie zamykano poprzez zgrzanie warstw opakowania. Poprzez samozasklepiające septum (Stylus®) umieszczone na ściance opakowania napełniono je osuszonym powietrzem do pełnej objętości. Stężenie tlenu w opakowaniach badawczych z pochłaniaczem mierzono analizatorem (Oxygen Analyzer, Teledyne 9070, Teledyne Analytical Instruments).
Próbki gazu do badań pobierano z opakowań za pomocą próbnika przez septum samo zasklepiające. Próbki pobierano po 10 i 30 minutach, 1 godzinie, a następnie co dziennie przez 6 dni i po 30 dniach. Początkowe stężenie tlenu w opakowaniach wynosiło 20,95% i zostało potwierdzone pomiarem w chwili zadozowania powietrza do opakowania. Do każdego pomiaru brano trzy opakowania i pobierano z nich próbki powietrza i oznaczano zawartość tlenu, a następnie wyznaczano wartość średnią. Modelowe opakowania, z których pobrano próbki powietrza były wycofywane z dalszych badań. W tabeli 1 przedstawiono poziom tlenu w opakowaniach po upływie określonego czasu. Preparat przy danej masie usuwał całkowicie tlen z opakowania po upływie ponad 1 godziny, przy czym największy ubytek następował w pierwszych 30 minutach. Preparat usuwał również tlen przenikający przez opakowanie w całym okresie badawczym. Teoretycznie masa nanożelaza umieszczona w pojedynczym opakowaniu testowym zdolna jest do pochłonięcia 300 cm3 tlenu.
W tabeli 1 przedstawiono poziom tlenu w opakowaniach po upływie określonego czasu.
Tabela 1
Wyniki pomiarów sorpcji tlenu przez preparat (FeBx) według przykładu 2
| czas badania | stężenie tlenu po pochłonięciu [%] | ilość pochłoniętego tlenu [%] |
| 0 | 20.95 | 0 |
| 10 min | 16,10 | 83,9 |
| 30 min | 6,80 | 93,2 |
| 1 eodz | 2,64 | 97,36 |
| 1 d | 0.000001 | 100,00 |
| 2d | 0,000001 | 100,00 |
| 3d | 0,000001 | 100,00 |
| 4d | 0,000001 | 100,00 |
| 5d | 0,000001 | 100,00 |
| 6d | 0,000001 | 100,00 |
| 3 Od | 0,000001 | 100,00 |
PL 227 585 B1
PL 227 585 Β1
Przykład 3.
Badanie wpływu wilgoci na aktywność sorpcyjną preparatów (FeBx)
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 2 z tym, że w opakowaniu oprócz pochłaniacza tlenu umieszczono tampon nasycony 2 ml wody. Wyniki badań podano w tabeli 2. Obecność wilgoci nie zmienia w stopniu istotnym aktywności nanożelaza.
Tabela 2
Wyniki pomiarów sorpcji tlenu przez preparaty (FeBx) w obecności wilgoci według przykładu 3
| czas badania | stężenie tlenu po pochłonięciu [%] | ilość pochłoniętego tlenu [%] |
| 0 | 20,95 | 0 |
| 10 min | 12,85 | 87,15 |
| 30 minut | 6,56 | 93.44 |
| 1 godzina | 1,63 | 98,37 |
| 2 godzinv | 0,000001 | 99,9999 |
| 1 d | 0,000001 | 100,00 |
| 2d | 0,000001 | 100,00 |
| 3 d | 0,000001 | 100.00 |
| 4d | 0,000001 | 100,00 |
| 5d | 0.000001 | 100,00 |
| 6d | 0,000001 | 100,00 |
| 30d | 0,000001 | 100,00 |
Przykład 4.
Badanie wpływu obecności CO2na aktywność sorpcyjną preparatów (FeBx)
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 2 z tym, że opakowania napełniano mieszanką gazów (20,95% tlenu + 20% ditlenku węgla + 49,05% azotu) zamiast sprężonego powietrza. Wyniki badań podano w tabeli 3. Obecność CO2 praktycznie nie wpływa na szybkość pochłaniania.
Tabela 3
Wyniki pomiarów sorpcji tlenu przez preparaty (Febx) w obecności CO2.
| czas badania | stężenie tlenu po pochłonięciu f%] | ilość pochłoniętego tlenu [%] |
| 0 | 20,95 | 0 |
| 10 min. | 9,60 | 90,40 |
| 30 min. | 6,32 | 93,68 |
| 1 godz. | 0,66 | 99,34 |
| 2 godz. | 0,000001 | 99,9999 |
| 1 d | 0,000001 | 100,00 |
| 2d | 0.000001 | 100.00 |
| 3d | 0,000001 | 100,00 |
| 4d | Γ 0.000001 | 100,00 |
| 5 d | 0.000001 | 100,00 |
| ód | 0,000001 | 100.00 |
| 30d | 0,000001 | 100,00 |
Przykład 5.
Badanie jednoczesnego wpływu wilgoci oraz ditlenku węgla na zdolność sorpcyjną preparatów (FeBx)
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 4 z tą różnicą, że dodatkowo umieszczono tampon nasycony 2 ml wody jak w przykładzie 3. Wyniki badań podano w tabeli 4. Jednoczesna obecność CO2 i wilgoci nie wpływa negatywnie.
PL 227 585 Β1
Tabela 4
Wyniki pomiarów sorpcji tlenu przez preparaty (FeBx) w obecności CO2 i wilgoci
| czas badania | stężenie tlenu po pochłonięciu [%j | ilość pochłoniętego tlenu (%] |
| 0 | 20,95 | |
| ί 0 min. | 11,25 | 88,75 |
| 30 min. | 6,44 | 93.56 |
| ł godz. | 1,15 | 98,75 |
| 2 godz. | 0,000001 | 99,9999 |
| 1 d | 0,000001 | 100,00 |
| 2d | 0,000001 | 100.00 |
| 3d | 0,000001 | 100,00 |
| 4 d | 0,000001 | 100,00 |
| 5d | 0,000001 | 100,00 |
| ód | 0,000001 | 100,00 |
| 30d | 0,000001 | 100,00 |
Literatura:
1. Miltz J., Perry M., Packaging Technology and Science 18/1.2005. s, 21-27
2. Active Packaging - Absorbing System w Food Packaging Science and Technology, autorzy: Dong Sun Lee. Kit L, Yam. Luciano Piergiovanni. CRC Press. 2008; ISBN: 978-0-8247-2770-6
3. Braga. L. R., Sarantópoulos. C. I., Peres, L. and Braga. J. W., Evaluation of absorption kinetics ofoxygen scavenger sachets using response surface methodology. Packaging Technology and Science. 23 (2010); 351-361
4. Choe S. Chang Y.Y., Hwangnd K.Y., Khim J., Kinetics of reductive denitrification by nanoscale zero-valent iron, Chemosphere. 41 (8). 2000. str. 1307-1311
5. Glavee G. N., Klabunde K. J., Sorensen C. M. Hadjipanayis G. C., Chemistry of Borohydride Reduction of Iron (II) and Iron (III) lons in Aqueous and Nonaqueous Media, Formation of Nanoscale Fe, FeB, and Fe2B Powders. Inorg. Chem., 34 (1), 1095, 28-35
Claims (9)
1. Sposób wytwarzania nanożelaza otrzymywanego w reakcji redukcji soli żelaza (III) tetraborowodorkiem sodu NaBH4, znamienny tym, że • stosunek molowy soli żelaza do NaBH4 wynosi 1:3 przy nadmiarze stechiometrycznym tetraborowodorku sodu względem soli żelaza w wysokości od 30 do 50%, • stężenie reagentów wynosi:
o soli żelaza od 0,01 do 0,05 M, o NaBH4 od 0,05 do 0,2 M, • roztwór NaBH4 wkrapla się do roztworu soli żelaza z prędkością odpowiadającą od 3,5 do 5,5 cz.w./min/100 g.a. (gramoatomów) Fe, • reakcję prowadzi się w atmosferze odtlenionego gazu obojętnego, • reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej, a następnie po wkropleniu całości tetraborowodorku ogrzewa do temp, od 70°C do 90°C, a następnie schładza, i otrzymuje się nanożelazo, które jest zerowartościowym żelazem domieszkowanym borem w ilości od 0,01 do 10%.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się nadmiar NaBH4 w wysokości 30%.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że nanożelazo otrzymuje się w reakcji przebiegającej przy stężeniu reagentów wynoszącym:
• sól żelaza 0,02 M, • NaBH4 0,2 M.
PL 227 585 Β1
4. Sposób według zastrz. 2 albo 3 ,znamienny tym, że do redukcji stosuje się FeCI3.
5. Sposób według zastrz. 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że roztwór NaBH4 wkrapla się do roztworu soli żelaza z prędkością odpowiadającą 4,5 cz.w./min/100 g.a. Fe.
6. Zastosowanie nanożelaza wytworzonego sposobem określonym zastrzeżeniami 1 do 5, do pochłaniania tlenu w opakowaniach.
7. Zastosowanie według zastrz. 6, w którym domieszkowane borem zerowartościowe nanożelazo stosuje się w takiej ilości aby odpowiadała od 5 do 50% nadmiarowi w stosunku do stechiometrycznej zawartości wolnego tlenu w opakowaniu i ilości, która może przeniknąć przez materiał opakowaniowy w trakcie przechowywania.
8. Zastosowanie nanożelaza wytworzonego sposobem określonym zastrzeżeniami 1 do 5, do pochłaniaczy tlenu.
9. Zastosowanie według zastrz. 8, w którym zerowartościowe nanożelazo domieszkowane borem stosuje się w takiej ilości aby odpowiadała od 5 do 50% nadmiarowi w stosunku do stechiometrycznej zawartości wolnego tlenu w opakowaniu i ilości, która może przeniknąć przez materiał opakowaniowy w trakcie przechowywania.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393512A PL227585B1 (pl) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu |
| PCT/PL2011/050055 WO2012091587A1 (en) | 2010-12-30 | 2011-12-29 | Nanoiron-based oxygen scavengers |
| JP2013547382A JP6093713B2 (ja) | 2010-12-30 | 2011-12-29 | ナノ鉄型酸素除去剤 |
| US13/977,486 US20140004232A1 (en) | 2010-12-30 | 2011-12-29 | Nanoiron-based oxygen scavengers |
| EP11819028.9A EP2658666B1 (en) | 2010-12-30 | 2011-12-29 | Nanoiron-based oxygen scavengers |
| IL227146A IL227146B (en) | 2010-12-30 | 2013-06-23 | An oxygen trapping material based on nano-iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393512A PL227585B1 (pl) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL393512A1 PL393512A1 (pl) | 2012-07-02 |
| PL227585B1 true PL227585B1 (pl) | 2018-01-31 |
Family
ID=46453876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL393512A PL227585B1 (pl) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL227585B1 (pl) |
-
2010
- 2010-12-30 PL PL393512A patent/PL227585B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL393512A1 (pl) | 2012-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Foltynowicz et al. | Nanoscale, zero valent iron particles for application as oxygen scavenger in food packaging | |
| Yadollahi et al. | Capture of iodine in solution and vapor phases by newly synthesized and characterized encapsulated Cu2O nanoparticles into the TMU-17-NH2 MOF | |
| EP2658666B1 (en) | Nanoiron-based oxygen scavengers | |
| EP1550506B1 (en) | Oxygen scavenger composition | |
| KR101327637B1 (ko) | 산소 흡수제 및 그의 보존 방법 | |
| Yi et al. | Highly efficient removal of 137 Cs in seawater by potassium titanium ferrocyanide functionalized magnetic microspheres with multilayer core–shell structure | |
| WO1989012119A1 (en) | Methods, compositions, and systems for ligand extraction | |
| Leubner et al. | Solvent Impact on the Properties of Benchmark Metal–Organic Frameworks: Acetonitrile‐Based Synthesis of CAU‐10, Ce‐UiO‐66, and Al‐MIL‐53 | |
| Hassan et al. | Assessment of zinc ferrite nanocrystals for removal of 134Cs and 152+ 154Eu radionuclides from nitric acid solution | |
| EP0965381B1 (en) | Oxygen absorbent | |
| WO1991017044A1 (en) | Polymer compositions containing oxygen scavenging compounds | |
| JP6914507B2 (ja) | 有機系脱酸素剤の製造方法 | |
| Foltynowicz | Nanoiron‐Based Composite Oxygen Scavengers for Food Packaging | |
| Moradian et al. | Removal of aflatoxin B1 from contaminated milk and water by nitrogen/carbon-enriched cobalt ferrite-chitosan nanosphere: RSM optimization, kinetic, and thermodynamic perspectives | |
| CA2385738C (en) | Rapid oxygen absorption by using activators | |
| PL227585B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanożelaza oraz zastosowanie nanożelaza do pochłaniania tlenu w opakowaniach i do pochłaniaczy tlenu | |
| JP3541859B2 (ja) | 脱酸素剤及びその包装体 | |
| WO2014021430A1 (ja) | 酸素吸収剤の製造方法 | |
| JP7046399B2 (ja) | 有機系脱酸素剤 | |
| PL227096B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanozelaza oraz zastosowanie nanozelaza wytworzonego tym sposobem dopochłaniania tlenu wopakowaniach oraz wpochłaniaczach tlenu | |
| JP6679853B2 (ja) | 脱酸素剤包装体及びその存在確認方法 | |
| JP5541595B2 (ja) | 有機系脱酸素剤 | |
| JP2009050248A (ja) | 脱酸素剤 | |
| JP4072592B2 (ja) | 新規な酸素吸収剤とその製造方法 | |
| Abasi et al. | Adsorptive removal of aflatoxin B 1 from water and edible oil by dopamine-grafted biomass chitosan–iron–cobalt spinel oxide nanocomposite: mechanism, kinetics, equilibrium, thermodynamics, and oil quality |