RU2681615C2 - Способ получения дзета-отрицательной дисперсии наноалмазов и дзета-отрицательная дисперсия наноалмазов - Google Patents
Способ получения дзета-отрицательной дисперсии наноалмазов и дзета-отрицательная дисперсия наноалмазов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681615C2 RU2681615C2 RU2015145029A RU2015145029A RU2681615C2 RU 2681615 C2 RU2681615 C2 RU 2681615C2 RU 2015145029 A RU2015145029 A RU 2015145029A RU 2015145029 A RU2015145029 A RU 2015145029A RU 2681615 C2 RU2681615 C2 RU 2681615C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methyl
- zeta
- carboxylated
- negative
- diamonds
- Prior art date
Links
- 239000002113 nanodiamond Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003341 Bronsted base Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 73
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 57
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 49
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- ZFPGARUNNKGOBB-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-2-pyrrolidinone Chemical compound CCN1CCCC1=O ZFPGARUNNKGOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- -1 aliphatic diols Chemical class 0.000 claims description 13
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical group ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 claims description 8
- CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M rubidium hydroxide Chemical compound [OH-].[Rb+] CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 6
- BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride Chemical compound [Cl-].CCN1C=C[N+](C)=C1 BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VRFOKYHDLYBVAL-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;ethyl sulfate Chemical compound CCOS([O-])(=O)=O.CCN1C=C[N+](C)=C1 VRFOKYHDLYBVAL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HQWOEDCLDNFWEV-UHFFFAOYSA-M diethyl phosphate;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CC[N+]=1C=CN(C)C=1.CCOP([O-])(=O)OCC HQWOEDCLDNFWEV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LMNFQNYYIIOYFR-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;methyl carbonate Chemical compound COC([O-])=O.CCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 LMNFQNYYIIOYFR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- RJTZIWVIEAEYBG-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;methyl carbonate Chemical compound COC([O-])=O.CC[N+]=1C=CN(C)C=1 RJTZIWVIEAEYBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VASPYXGQVWPGAB-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;thiocyanate Chemical compound [S-]C#N.CCN1C=C[N+](C)=C1 VASPYXGQVWPGAB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- ZPTRYWVRCNOTAS-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound CC[N+]=1C=CN(C)C=1.[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ZPTRYWVRCNOTAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 claims description 3
- WLTHPEHYBIKNHR-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate;tris(2-hydroxyethyl)-methylazanium Chemical compound COS([O-])(=O)=O.OCC[N+](C)(CCO)CCO WLTHPEHYBIKNHR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 2-amino-1-(2-fluorophenyl)ethanol Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1F MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L strontium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Sr+2] UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001866 strontium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 2
- MKHFCTXNDRMIDR-UHFFFAOYSA-N cyanoiminomethylideneazanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound [N-]=C=NC#N.CCN1C=C[N+](C)=C1 MKHFCTXNDRMIDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 claims 2
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 14
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 13
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 13
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 10
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 5
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000007430 reference method Methods 0.000 description 4
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 4
- SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrotoluene Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000015 trinitrotoluene Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 2
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 2-Ethyl-1,3-hexanediol Chemical compound CCCC(O)C(CC)CO RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003109 Karl Fischer titration Methods 0.000 description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diol Chemical compound CC(O)C(C)O OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 201000007750 congenital bile acid synthesis defect Diseases 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940083668 ketek Drugs 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N octane-1,8-diol Chemical compound OCCCCCCCCO OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- WCVRQHFDJLLWFE-UHFFFAOYSA-N pentane-1,2-diol Chemical compound CCCC(O)CO WCVRQHFDJLLWFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 2
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- LJVAJPDWBABPEJ-PNUFFHFMSA-N telithromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@]2(OC(=O)N(CCCCN3C=C(N=C3)C=3C=NC=CC=3)[C@@H]2[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)C[C@@]1(C)OC)C)CC)[C@@H]1O[C@H](C)C[C@H](N(C)C)[C@H]1O LJVAJPDWBABPEJ-PNUFFHFMSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000012632 fluorescent imaging Methods 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
- C09C3/041—Grinding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/04—Aqueous dispersions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0004—Preparation of sols
- B01J13/0026—Preparation of sols containing a liquid organic phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B1/008—Nanostructures not provided for in groups B82B1/001 - B82B1/007
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0061—Methods for manipulating nanostructures
- B82B3/0076—Methods for manipulating nanostructures not provided for in groups B82B3/0066 - B82B3/0071
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
- C01B32/28—After-treatment, e.g. purification, irradiation, separation or recovery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
- C10M125/02—Carbon; Graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
- C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M129/26—Carboxylic acids; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/04—Elements
- C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанотехнологии. Порошок карбоксилированных наноалмазов суспендируют в жидкой среде из группы, включающей полярные протонные или апротонные растворители, биполярные апротонные растворители, ионные жидкости или их смеси, например, в воде. Дзета-потенциал полученной суспензии составляет более -30 мВ при рН от 3 до 5. После этого регулируют рН суспензии до по меньшей мере 7 добавлением основания Бренстеда или Льюиса, предпочтительно гидроксида аммония, аммиака. Затем суспензию обрабатывают ультразвуком и измельчают в шаровой мельнице. Полученная дисперсия содержит более 1 мас. % карбоксилированных наноалмазов одночислового нанометрового размера иимеет дзета-потенциал более -35 мВ, измеренный при рН более 7. Среднее распределение первичных частиц по размеру D90 в полученной дисперсии 2-30 нм. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера и к дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера.
Уровень техники
Наноалмазы (ND), которые называют также ультрананокристаллическими алмазами или ультрадиспергированными алмазами (UDD) представляют собой уникальный наноматериал, сотни килограмм которого могут быть легко получены детонационным синтезом.
Детонационные наноалмазы (ND) впервые были синтезированы исследователями из СССР в 1963 году взрывным разложением высоковзрывчатых смесей с отрицательным кислородным балансом в неокислительной среде. Типичная взрывчатая смесь представляет собой смесь тринитротолуола (TNT) и гексогена (RDX), и предпочтительное массовое отношение TNT/RDX составляет 40/60.
В результате детонационного синтеза получают алмазосодержащую сажу, которую называют также детонационной смесью. Указанная смесь содержит частицы наноалмазов, которые обычно имеют средний размер частиц от примерно 2 до 8 нм, и различные типы неалмазного углерода с примесями частиц металлов и оксидов металлов, образованных из материала детонационной камеры. Содержание наноалмазов в детонационной смеси обычно составляет от 30 до 75% по массе.
Смеси, содержащие наноалмазы, полученные в результате детонации, содержат некоторое количество твердых агломератов, обычно имеющих диаметр примерно 1 мм. Такие агломераты с трудом подвергаются разрушению. Кроме того, распределение частиц смеси по размеру является очень широким.
Алмазный углерод содержит sp3 углерод, а неалмазный углерод содержит, в основном, частицы sp2 углерода, например, углеродные луковицы, углеродные фуллереновые скорлупы, аморфный углерод, графитовый углерод или любую их комбинацию.
Существует множество способов очистки детонационных смесей. Стадию очистки считают наиболее сложной и дорогостоящей стадией получения наноалмазов.
Для выделения конечного алмазосодержащего продукта используют комплекс химических операций, направленных на растворение или газифицирование примесей, содержащихся в материале. Примеси, как правило, относятся к двум типам: неуглеродные (оксиды металлов, соли и т.п.) и неалмазные формы углерода (графит, сажа, аморфный углерод).
Технологии химической очистки основаны на разной устойчивости алмаза и неалмазных форм углерода к действию окислителей. Жидкофазные окислители имеют преимущество по сравнению с газообразными или твердыми системами, поскольку они обеспечивают возможность получения более высоких концентраций реагента в зоне реакции и, следовательно, достижения высоких скоростей реакции.
В последние годы наноалмазы привлекают все больше внимания, что обусловлено несколькими существующими применениями в гальваностегии (электролитической и неэлектролитической), для полирования, в различных полимерных механических и термических композитах, в качестве затравки при химическом осаждении из газовой фазы (CVD), в качестве присадок к маслам и смазкам, а также возможными новыми применениями, такими как люминесцентная визуализация, доставка лекарств, квантовая инженерия и т.д.
Тот факт, что доступные наноалмазные материалы обладают множеством различных поверхностных функций и, следовательно, способностью к агломерации (от нескольких сотен нанометров до нескольких микрон), значительно ограничивает их применение в промышленности. При использовании агломерированных сортов наноалмазов обычно необходимы очень высокие концентрации наполнителя, что делает невозможным их экономически эффективное применение в большинстве современных применений. Кроме того, агломерация наноалмазов существенно ограничивает или препятствует оптимизации технических свойств конечных продуктов, используемых в различных применениях. Агломерация делает невозможным применение наноалмазов в тех применениях, в которых должны сохраняться оптические свойства продукта; агломерация приводит к царапанию при шлифовании и тонком полировании; агломерация может оказывать прямой неблагоприятный эффект на механические свойства полимерных композитов; агломерация при электролитическом осаждении электролита или при неэлектролитическом осаждении химических веществ (из-за неоптимального дзета-потенциала наноалмазов в связи с режимом рН электролита) обусловливает абсолютную невозможность их применения для изготовления механически усовершенствованных металлических покрытий; агломерация существенно препятствует применению наноалмазов в качестве материала-носителя лекарств; агломерация отрицательно влияет на качество алмазной пленки, полученной методом CVD, и т.д.
Экономически эффективное и технологически оптимизированное применение наноалмазных материалов в их порошкообразной, суспензионной и дисперсионной форме может быть достигнуто лишь в том случае, если наноалмазы являются по существу монофункционализированными и, следовательно, в зависимости от типа поверхностной модификации, имеют максимально возможное сродство к различным растворителям и полимерным, металлическим или керамическим материалам. Такая существенная монофункционализация также должна обеспечивать получение дисперсий алмазов одночислового нанометрового размера (дисперсий, в которых наноалмазы находятся по существу в форме их первичных частиц, не содержащей агломератов). Указанные по существу монофункционализированные наноалмазы обладают, в зависимости от типа поверхностной функционализации, либо высоким положительным, либо отрицательным значением дзета-потенциала.
Важность дзета-потенциала заключается в том, что его значение может быть связано со стабильностью коллоидных дисперсий. Дзета-потенциал показывает степень отталкивания между соседними одинаково заряженными частицами в дисперсии. В случае достаточно мелких молекул и частиц высокий дзета-потенциал обеспечивает стабильность, т.е. раствор или дисперсия не подвергается агрегации; Если потенциал является низким, то притяжение превышает отталкивание, и дисперсия разрушается и флоккулирует. Поэтому коллоиды с высоким дзета-потенциалом (отрицательным или положительным) являются электрически стабилизированными, тогда как коллоиды с низкими дзета-потенциалами склонны к коагуляции или флоккуляции. Если дзета-потенциал равен от 0 до ±5 мВ, то коллоид коагулирует или флоккулирует быстро. Значения дзета-потенциала от ±10 мВ до ±30 мВ означают небольшую нестабильность коллоида (дисперсии), значения от ±30 мВ до ±40 мВ означают умеренную стабильность, значения от ±40 мВ до ±60 мВ означают хорошую стабильность, а превосходная стабильность достигается только при дзета-потенциалах более ±60 мВ.
Для технологической целесообразности и экономической эффективности дисперсии алмазов одночислового нанометрового размера должны иметь высокие концентрации наноалмазов. Предпочтительно, концентрации наноалмазов должны превышать 2 масс. %. Слишком низкая концентрация в технологических процессах, требующая добавления слишком большого количества избыточного растворителя, отрицательно влияет на концентрацию ионов металлов и других добавок при гальваностегии, на содержание полимерной смолы в красках и лаках, что приводит к резкому изменению процесса отверждения, и т.д.
Разработано несколько способов функционализации наноалмазов различными функциональными группами. Типичные функционализированные наноалмазы представляют собой карбоксилированные наноалмазы, гидроксилированные наноалмазы и гидрированные наноалмазы, но они все еще содержат смесь, как правило, противоположно заряженных функциональных групп и, следовательно, имеют посредственные значения дзета-потенциала и поэтому не применимы в форме дисперсии в растворителе.
В известном уровне техники предложены такие способы получения дисперсий карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом, как измельчение в шаровой мельнице. Однако такие способы не имели большого успеха.
В данной области техники известно, что при измельчении порошка карбоксилированных наноалмазов с высоким отрицательным дзета-потенциалом в шаровой мельнице большая часть существующих на поверхности функциональных карбоксильных групп подвергается восстановлению до дзета-положительных гидроксильных групп. Такое восстановление неблагоприятно влияет на общий дзета-потенциал материала и приводит к существенной агломерации. Со временем агломераты засоряют шаровую мельницу.
В публикации A. Krueger и D. Lang, Adv. Funct. Mater, 2012, 22, 890-906, описано явление, в котором частицы наноалмазов, подверженные ультразвуковому измельчению с добавлением шариков (способ, сочетающий шаровой помол и обработку ультразвуком), становятся значительно более гидрофильными, дзета-потенциал увеличивается до ~+40 мВ (при нейтральном рН) с образованием коллоидных растворов частиц наноалмазов с концевыми группами ОН.
На основании представленного выше описания существует качественная и количественная потребность в эффективном способе получения дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом, а также в продукте указанного способа.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в соответствии с п. 1.
Настоящее изобретение дополнительно относится к дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в соответствии с п. 15.
Было неожиданно обнаружено, что регулирование рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до нейтрального или щелочного диапазона с помощью основных добавок позволяет предотвратить химико-механическое восстановление карбоксильных функциональных групп наноалмазов до соответствующих гидроксильных групп в процессе шарового измельчения. В результате отсутствия восстановления измельчение может быть выполнено без какой-либо агломерации наноалмазов и, таким образом, также может быть предотвращено засорение. Поскольку карбоксильные функциональные группы наноалмазов защищены от указанного восстановления, то в процессе шарового измельчения могут быть получены высококонцентрированные дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен дзета-потенциал карбоксилированных наноалмазов в процессе шарового измельчения в соответствии с эталонным способом.
На фиг. 2 изображен размер частиц карбоксилированных наноалмазов в процессе шарового измельчения в соответствии с эталонным способом.
На фиг. 3 изображено осаждение наноалмазов в патрубке шаровой мельницы в эталонном способе.
На фиг. 4 изображено засорение ситчатой системы шаровой мельницы в эталонном способе.
На фиг. 5 изображен дзета-потенциал дисперсии карбоксилированных наноалмазов после шарового помола в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 6 изображено распределение частиц дисперсии карбоксилированных наноалмазов по размеру после шарового помола в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 изображена стабильность образцов дисперсий карбоксилированных наноалмазов с рН, доведенным до 2-13, в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
Термин «дзета-отрицательный наноалмаз» означает частицу наноалмаза, имеющую отрицательный дзета-потенциал.
Термин «карбоксилированный наноалмаз» означает частицу наноалмаза, имеющую на поверхности карбоксильные функциональные группы.
Термин «дзета-отрицательный карбоксилированный наноалмаз» означает частицу наноалмаза, имеющую на поверхности карбоксильные функциональные группы и имеющую отрицательный дзета-потенциал.
Термин «дзета-отрицательный карбоксилированный алмаз одночислового нанометрового размера» означает частицу наноалмаза, находящуюся по существу в форме первичной частицы, имеющую на поверхности карбоксильные функциональные группы и имеющую отрицательный дзета-потенциал.
Термин «дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера» означает дисперсию жидкой среды и частиц наноалмазов, в которой частицы наноалмазов находятся по существу в форме первичных частиц и имеют на поверхности карбоксильные функциональные группы, и которая имеет отрицательный дзета-потенциал.
В первом аспекте настоящего изобретения предложен способ получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера.
Более конкретно, предложен способ получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, включающий доведение рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до по меньшей мере 7 и измельчение суспензии с измененным рН в шаровой мельнице.
Дзета-отрицательная суспензия карбоксилированных наноалмазов содержит дзета-отрицательные частицы карбоксилированных наноалмазов и жидкую среду.
Дзета-отрицательные частицы карбоксилированных наноалмазов могут быть по существу чистыми частицами наноалмаза, предпочтительно имеющими содержание наноалмаза, составляющее по меньшей мере 87% по массе, более предпочтительно по меньшей мере 97% по массе. Частицы карбоксилированных наноалмазов могут содержать графит и аморфный углерод, образованные в процессе получения наноалмазов. Они также могут содержать некоторое количество остаточных металлических примесей, в форме металлов или в форме оксидов металлов.
Дзета-отрицательные частицы карбоксилированных наноалмазов могут находиться в суспензии в агломерированной форме или в виде смеси агломерированной и одноцифровой формы. В одном из вариантов реализации дзета-отрицательные частицы карбоксилированных наноалмазов до шарового помола находятся в жидкой среде в одноцифровой форме.
Распределение частиц агломерированной суспензионной формы составляет от 2 нм до 400 нм, предпочтительно от 2 нм до 100 нм.
Дзета-отрицательные частицы карбоксилированного наноалмаза имеются в продаже.
Жидкая среда суспензии может быть любой подходящей жидкой средой. Жидкая среда предпочтительно выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смеси любых указанных сред.
Предпочтительные полярные протонные растворители представляют собой воду; спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, бутанол, линейные алифатические диолы, такие как этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,8-октандиол; разветвленные диолы, такие как 1,2-пропандиол, 1,3-бутандиол, 2,3-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,2-пентандиол, 2-этилгексан-1,3-диол, п-ментан-3,8-диол, 2-метил-2,4-пентандиол; и карбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота и уксусная кислота.
Предпочтительные полярные апротонные растворители представляют собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат и лактамы, такие как N-метил-2-пирролидон (NMP) и N-этил-2-пирролидон (NEP).
Предпочтительные биполярные апротонные растворители представляют собой кетоны, такие как ацетон и метилэтилкетон (МЭК); сложные эфиры, такие как метилацетат, этилацетат; N,N-метилформамид и диметилсульфоксид (ДМСО).
Предпочтительные ионные жидкости представляют собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия диацинамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метил карбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метил карбонат. Наиболее предпочтительные ионные жидкости представляют собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид и 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид.
Более предпочтительная жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей.
Наиболее предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов, как правило, находится в кислом диапазоне. То есть рН обычно меньше 7.
Согласно настоящему изобретению рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов доводят до нейтрального или щелочного значения. То есть рН суспензии доводят до значения по меньшей мере 7. Предпочтительно, рН доводят до значения от 7 до 14, более предпочтительно от 7 до 13.
рН может быть отрегулирован любым известным способом, например, смешиванием дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов и основания с обработкой ультразвуком, с дополнительным механическим перемешиванием или без него.
рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов может быть отрегулирован при помощи любого подходящего слабого или сильного основания, такого как основание Бренстеда или Льюиса. Предпочтительно, рН регулируют при помощи гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, метиламина, диэтиламина, пиридина, триметиламмония, гидроксида лития (LiOH), гидроксида натрия (NaOH), гидроксида калия (КОН), гидроксида бария (Ва(ОН)2), гидроксида цезия (CsOH), гидроксида стронция (Sr(OH)2), гидроксида кальция (Са(ОН)2), гидроксида рубидия (RbOH), более предпочтительно гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, NaOH, КОН, и наиболее предпочтительно гидроксида аммония.
рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов может быть при необходимости снижен при помощи кислоты, такой как сильная или слабая кислота, однако конечный рН суспензии должен составлять по меньшей мере 7.
До регулирования рН дзета-потенциал дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов, измеренный при рН от 3 до 5, составляет более -30 мВ, предпочтительно более -35 мВ при рН от 3 до 5, более предпочтительно более -40 мВ при рН от 3 до 5.
В предпочтительном варианте реализации до шарового помола дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов с доведенным рН дзета-отрицательную суспензию карбоксилированных наноалмазов подвергают предварительной обработке, предпочтительно такой предварительной обработке, которая обеспечивает снижение межмолекулярных взаимодействие дзета-отрицательных карбоксилированных наноалмазов. Предпочтительно, способ предварительной обработки представляет собой обработку ультразвуком. Может быть использовано любое стандартное ультразвуковое устройство, известное специалистам в данной области техники.
Дзета-отрицательная суспензия карбоксилированных наноалмазов может быть предварительно обработана до регулирования рН, после регулирования рН или во время регулирования рН. Предпочтительно, дзета-отрицательную суспензию карбоксилированных наноалмазов предварительно обрабатывают ультразвуком во время регулирования рН.
После регулирования рН и необязательной предварительной обработки дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов суспензию подвергают шаровому измельчению.
Шаровое измельчение или шаровой помол представляет собой общепринятый термин, известный специалистам в данной области техники.
Шаровая мельница представляет собой один из видов механического измельчителя. Это цилиндрическое устройство, используемое для измельчения (или смешивания) различных материалов. Мельницу наполняют материалом, подлежащим измельчению, и мелющей средой. В качестве мелющей среды используют различные материалы, включая керамические шарики, кремневую гальку и шарики из нержавеющей стали. Внутренний каскадный эффект обеспечивает истирание материала в тонкий порошок. Шаровая мельница может работать в непрерывном или периодическом режиме и может измельчать различные материалы во влажном или сухом состоянии.
Шаровая мельница может работать по пропускному или рециркуляционному способу. В пропускном способе материал подают в мельницу с одного ее конца и выгружают с другого. В рециркуляционном способе измельчаемый материал циркулирует в системе до достижения требуемого размера частиц. Чем меньше частицы мелющей среды, тем меньше размер частиц конечного продукта. В то же время частицы мелющей среды должны быть крупнее наибольших частиц измельчаемого материала.
Дробильная камера шаровой мельницы также может быть наполнена защитным инертным газом, таким как азот, который не взаимодействует с измельчаемым материалом, для предотвращения окислительных или взрывных реакций, которые могут протекать с участием атмосферы внутри мельницы.
Шарики для шаровой мельницы выбирают так, чтобы измельченные частицы имели подходящий диаметр. Согласно настоящему изобретению, шаровую мельницу эксплуатируют с шариками, имеющими диаметр предпочтительно от 10 мкм до 100 мкм, более предпочтительно от 20 до 50 и наиболее предпочтительно 30 мкм.
Шаровую мельницу не выключают до достижения подходящего размера частиц. Согласно настоящему изобретению, полученные дзета-отрицательные частицы карбоксилированных наноалмазов в дисперсии находятся по существу в форме частиц одночислового размера.
В предпочтительном варианте реализации шаровое измельчение дзета-отрицательной суспензии наноалмазов с отрегулированным рН выполняют с помощью обработки ультразвуком. То есть дзета-отрицательную суспензию карбоксилированных наноалмазов с отрегулированным рН одновременно измельчают в шаровой мельнице и обрабатывают ультразвуком. Совокупность шарового измельчения и ультразвуковой обработки известна также как процесс звукового разрушения с помощью шариков (способ BASD). Устройства BASD имеются в продаже. Обработка ультразвуком может быть использована в течение всего процесса измельчения или может быть выключена на любой стадии и необязательно включена снова.
Дзета-отрицательные дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, полученные в результате шарового измельчения, имеют среднее распределение первичных частиц по размеру (D90) от 2 нм до 30 нм, предпочтительно от 2 нм до 20 нм, более предпочтительно от 2 до 12 нм, наиболее предпочтительно от 3 нм до 8 нм.
Дзета-потенциал полученной дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -35 мВ, предпочтительно более -37 мВ, более предпочтительно более -40 мВ и еще более предпочтительно более -50 мВ.
Дзета-потенциал полученной дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, предпочтительно составляет более -60 мВ и более предпочтительно более -70 мВ.
Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера является устойчивой, если дзета-потенциал, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ.
Концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в полученной дисперсии составляет более 1 масс. %, предпочтительно более 2 масс. %, более предпочтительно от 2 до 10 масс. %, наиболее предпочтительно от 3 до 8 масс. %.
рН полученной дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера может быть щелочным, нейтральным или кислотным. Предпочтительно, рН составляет от 4,5 до 14, предпочтительно от 5 до 13, более предпочтительно от 7 до 13.
Полученная дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера может быть дополнительно переработана. Может быть изменен рН дисперсии. рН может быть изменен, в зависимости от рН дисперсии, до кислотного диапазона или до щелочного диапазона, или до нейтрального значения. Предпочтительно, рН доводят до значения от 8 до 12, более предпочтительно от 8 до 12, наиболее предпочтительно от примерно 10 до примерно 11. рН может быть отрегулирован при помощи любого подходящего слабого или сильного основания или кислоты. Дисперсия также может быть центрифугирована, отфильтрована, или концентрация наноалмазов может быть изменена выпариванием или разбавлением.
В соответствии со способом согласно настоящему изобретению шаровое измельчение дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов происходит без каких-либо проблем, обусловленных засорением шаровой мельницы. За счет регулирования рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до нейтрального или щелочного диапазона с помощью щелочных добавок, карбоксильные функциональные группы наноалмазов защищены от химико-механического восстановления до соответствующих гидроксильных групп в процессе шарового измельчения. Отсутствие восстановления при шаровом измельчении обеспечивает возможность продуктивного получения дисперсий алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом. Поскольку карбоксильные функциональные группы наноалмазов защищены от восстановления, то по способу согласно настоящему изобретению могут быть получены высококонцентрированные дисперсии алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом.
Во втором аспекте настоящего изобретения предложена дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, содержащая дзета-отрицательные частицы карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера и жидкую среду.
Более конкретно, предложена дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, содержащая дзета-отрицательные частицы карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера и жидкую среду, где
i) дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ,
ii) концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 2 масс. %,
iii) среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 2 нм до 12 нм.
Жидкая среда дисперсии может быть любой подходящей жидкой средой. Жидкая среда предпочтительно выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смесью любых указанных сред.
Предпочтительные полярные протонные растворители представляют собой воду; спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, бутанол, линейные алифатические диолы, такие как этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,8-октандиол; разветвленные диолы, такие как 1,2-пропандиол, 1,3-бутандиол, 2,3-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,2-пентандиол, 2-этилгексан-1,3-диол, п-ментан-3,8-диол, 2-метил-2,4-пентандиол; и карбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота и уксусная кислота.
Предпочтительные полярные апротонные растворители представляют собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат и лактамы, такие как N-метил-2-пирролидон (NMP) и N-этил-2-пирролидон (NEP).
Предпочтительные биполярные апротонные растворители представляют собой кетоны, такие как ацетон и метилэтилкетон (МЭК); сложные эфиры, такие как метилацетат, этилацетат; N,N-метилформамид и диметилсульфоксид (ДМСО).
Предпочтительные ионные жидкости представляют собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия диацинамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метилкарбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метилкарбонат. Наиболее предпочтительные ионные жидкости представляют собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид и 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид.
Более предпочтительная жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей.
Наиболее предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
Дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ, более предпочтительно более -40 мВ и наиболее предпочтительно более -50 мВ.
Дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, предпочтительно составляет более -60 мВ и более предпочтительно более -70 мВ.
Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера является устойчивой, если дзета-потенциал, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ.
Концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 2 масс. %, более предпочтительно от 2 до 10 масс. %, и наиболее предпочтительно от 3 до 8 масс. %.
Среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера предпочтительно составляет от 3 нм до 8 нм.
рН дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера может быть щелочным, нейтральным или кислотным. Предпочтительно, рН составляет от 4,5 до 14, предпочтительно от 5 до 13, более предпочтительно от 7 до 13.
Далее настоящее изобретение более подробно описано на примерах. Приведенные примеры не предназначены для ограничения границ объема формулы изобретения.
Примеры
Материалы и оборудование
Ультразвуковое устройство: Hielscher UP400S (производства компании Hielscher)
Шаровая мельница: Buhler PML2 (производства компании BCihler GmbH, Германия)
Устройство для измерения размера частиц и дзета-потенциала: Malvern Zetasizer NanoZS.
Дзета-отрицательные карбоксилированные наноалмазы: Порошок наноалмазов uDiamond® Molto Vox (производства компании Carbodeon). Кислотное число указанного промышленного порошка дзета-отрицательных карбоксилированных наноалмазов, измеренное в компании Ketek Oy, Финлядния, составило 34,7.
Кислотное число наноалмазов определяли титрованием. Измерение каждого образца выполняли дважды, при этом размер образца составлял 1,5 г на одно титрование. Титрование выполняли с помощью автоматического титратора Metrohm. Определение кислотных функций: Твердые образцы взвесили с высокой степенью точности (1,5 г). Образцы диспергировали в 75 мл нейтрализованного этанола (содержание воды 0,5 масс. %) с помощью ультразвуковой установки Hielscher 400 Вт. Полученные образцы титровали 0,1 М раствором КОН (в метаноле), используя в качестве индикатора фенолфталеин. Во время титрования образцы непрерывно обрабатывали газообразным аргоном. Конечную точку титрования определяли с помощью индикатора и потенциометрических измерений, используя электрод Methrohm Solvotrode и вычерчивая кривую титрования.
Энергодисперсионный рентгено-спектральный анализ (EDX) (Zeiss Ultra Plus Gemine) выявил, что нанесенный наноалмазный материал по существу не содержит поверхностных азотсодержащих групп. Приложенное ускоряющее напряжение составило 20 кВ.
N-метил-2-пирролидон (NMP), аналитический ≥99,5%, приобрели у компании VWR Chemicals/Prolabo, аналитический ≥99,5%.
1-Этил-2-пирролидон (NEP), аналитический ≥98%, приобрели у компании AppliChem Panreac.
Значения дзета-потенциала продукта измеряли на образцах, разбавленных до 0,1 масс. %. Распределение частиц продукта по размеру измеряли на образцах, разбавленных до 0,5 масс. %.
Содержание влаги в дисперсии наноалмазов в неводном растворителе определяли по методу Карла-Фишера в компании Ketek Оу, Финляндия.
Эталонный пример. Шаровое измельчение дзета-отрииательной суспензии карбоксилированных наноалмазов без регулирования рН перед измельчением
Испытание 1
Деионизированную воду (300 г) и порошок дзета-отрицательных карбоксилированных наноалмазов uDiamond Molto Vox (25 г), имеющий дзета-потенциал -47 мВ, смешали с помощью магнитной мешалки. В качестве предварительной обработки для уменьшения размера агломератов наноалмазов смесь в лабораторном сосуде обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут при 100% интенсивности. Обработку ультразвуком выполняли без механического перемешивания. Получили сероватую суспензию наноалмазов с концентрацией 7,69 масс. %, при этом значительная часть наноалмазного материала выпала в осадок на дно сосуда сразу после окончания ультразвуковой обработки.
Затем полученную суспензию наноалмазов подвергли шаровому измельчению. Уже на начальной стадии измельчения давление измельчения начало увеличиваться, указывая на возможность засорения ситчатой системы шаровой мельницы. Для снижения внутреннего давления в течение 5 минут измельчение выполняли без нагнетания, и сита очистились. По мере продолжения измельчения давление снова стало расти, и измельчение вынужденно прекратили спустя 20 минут.
Испытание 2
Деионизированную воду (345 г) и порошок дзета-отрицательных карбоксилированных наноалмазов uDiamond Vox (25 г), имеющий дзета-потенциал -47 мВ, смешали с помощью магнитной мешалки и в качестве предварительной обработки полученную смесь в течение 30 минут обрабатывали ультразвуком при магнитном перемешивании.
Затем полученную суспензию наноалмазов с концентрацией 6,8 масс. % подвергли шаровому измельчению. Перед измельчением из мельницы удалили весь кислород путем прокачивания через мельницу воды. В систему медленно, за 10 минут добавили суспензию наноалмазов (370 г) и установили скорость насоса лишь на 10% (3 кг/час), и прокачивали суспензию наноалмазов через ультразвуковую установку. После добавления всей смеси скорость насоса повысили до 15% (5 кг/час) и приступили к окончательной обработке.
Во время шарового измельчения каждые 10 минут брали аналитические образцы и выполняли непосредственные измерения размера частиц и дзета-потенциала.
Во время обработки в шаровой мельнице дзета-потенциал увеличивался с отрицательных до положительных значений (фиг. 1). Это обусловлено восстановлением дзета-отрицательных карбоксильных функциональных групп до дзета-положительных гидроксильных групп.
Во время шарового измельчения изменилось также распределение частиц суспензии карбоксилированных наноалмазов по размеру. Сначала можно было наблюдать уменьшение распределения частиц по размеру, но по мере продолжения обработки оно снова увеличивалось (фиг. 2). Это обусловлено агломерацией, вызванной образованием дзета-положительных гидроксильных функциональных групп.
Агломерация показана на фиг. 3, где изображено осаждение наноалмазов в патрубке шаровой мельницы. На фиг. 4 показано засорение ситчатой системы шаровой мельницы.
Засорение обусловлено восстановление карбоксильных функциональных групп до гидроксильных групп. Агломерация происходит из-за положительного дзета-потенциала гидроксильных групп.
Пример (согласно настоящему изобретению). Шаровое измельчение дзета-отрииательной суспензии карбоксилированных наноалмазов с отрегулированным рН
1000 мл деионизированной воды смешали с 0,25 мл 28% водного раствора аммиака, чтобы изменить рН полученной аммиачной суспензии до щелочного значения. Измеренный первоначальный рН полученной суспензии составил 10,3. 180 г полученной суспензии аммиака ввели в мельницу для предварительного смачивания шариков и для заполнения патрубков шаровой мельницы.
525 г деионизированной воды и 45 г порошка дзета-отрицательных карбоксилированных наноалмазов uDiamond Molto Vox смешали с помощью обычной магнитной мешалки с получением суспензии наноалмазов. Первоначальный рН суспензии составил 3,7. рН суспензии отрегулировали добавлением 1,5 мл 28% водного раствора аммиака, затем обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут, используя лопасть Н14 и интенсивность 40%. Суспензию перемешивали с помощью обычной магнитной мешалки (100 об./мин,) с одновременным охлаждением на ледяной бане. рН полученной суспензии наноалмазов с концентраций 7,9 масс. % составил 9,0.
Затем полученную суспензию подвергли шаровому измельчению, используя шарики из оксида циркония размером 30 мкм. Измельчение начинали при 10% скорости насоса (3 кг/час) и продолжали в течение 20 минут, одновременно прокачивая суспензию через ультразвуковую установку. Через 20 минут скорость насоса повысили до 15% (5 кг/час) с непрерывной ультразвуковой обработкой. Измельчение продолжали до достижения общего времени обработки 90 минут.
рН полученной дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера (обозначенной как образец КТ-1010-12) составил 8,5, а измеренный дзета-потенциал составил -45,2 мВ (фиг. 5). Распределение частиц по размеру было следующим: D10 1,63 нм; D50 2,89 нм; и D90 6,61 нм. На фиг. 6 показано распределение частиц дисперсии карбоксилированных наноалмазов по размеру после шарового измельчения.
Пример (согласно настоящему изобретению). Стабильность дзета-потенциала и регулируемость в пределах диапазона от 2 до 13 водной дисперсии алмазов одночислового нанометрового размера с высоким отрицательным дзета-потенциалом
В таблице 1 представлены измеренные дзета-потенциалы дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера при рН в диапазоне от 2 до 13. рН дисперсии регулировали с помощью HCl или NaH4OH и обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут. Дзета-потенциалы измеряли в разбавленных образцах с концентрацией наноалмазов 0,1 масс. %. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера стабильна при дзета-потенциале -37,5 мВ или более -37,5 мВ. Посредством точного регулирования рН дисперсии наноалмазов до диапазона примерно 10-11 можно достичь значений дзета-потенциала, превышающих -70 мВ и при такой очень низкой концентрации наноалмазов. При более высоких концентрациях наноалмазов результаты будут еще больше.
Стабильность образцов дисперсий карбоксилированных наноалмазов с рН, доведенным до 2-13, показана на фиг. 7.
Пример (согласно настоящему изобретению). Получение дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера с концентрацией 2.2 масс. % в NMP
Водяную баню испарителя предварительно нагрели до 45°С. 190 г водной дисперсии наноалмазов с карбоксильными функциональными группами с высоким отрицательным дзета-потенциалом и с концентрацией 5 масс. % взвесили в круглодонную колбу объемом 2 л, затем добавили 490 г растворителя NMP. Полученную смесь упарили в следующем порядке: давление 1000 мбар понизили до 200 мбар (за три минуты), понизили до 100 мбар, продолжая выпаривать еще одну минуту, понизили до 50 мбар за следующую минуту упаривания и понизили до 15 мбар к общему времени упаривания 10 минут. Указанные стадии выполняли, не помещая колбу в водяную баню испарителя. Затем упаривание продолжали, поместив колбу в водяную баню (Т=45°С), одновременно повышая температуру водяной бани до 80°С в течение 25 минут. Упаривание продолжали при 80°С в течение 8 минут. Масса полученной дисперсии составила 466,4 г. Содержание воды в полученной суспензии, измеренное титрованием по Карлу-Фишеру, составило 0,49 масс. %. После высушивания образца в печи определили, что концентрация наноалмазов в дисперсии наноалмазов в NMP составила 2,2 масс. %.
Распределение частиц дисперсии по размеру было следующим: D10: 3,37 нм; D50: 6,13 нм; D90: 14,1 нм. Измеренный дзета-потенциал дисперсии составил -48,3 мВ.
Пример (согласно настоящему изобретению). Получение дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера с концентрацией 1.1 масс. % в NEP
Водяную баню испарителя предварительно нагрели до 45°С. 200 г водной дисперсии наноалмазов с карбоксильными функциональными группами с высоким отрицательным дзета-потенциалом и с концентрацией 5 масс. % взвесили в круглодонную колбу объемом 4 л, затем добавили 200 г воды, пропущенной через ионообменник, и 990 г растворителя NMP. Полученную смесь энергично перемешивали в течение 5 минут. Затем смесь упарили в следующем порядке: давление 1000 мбар понизили до 200 мбар (за три минуты), понизили до 100 мбар, продолжая выпаривать еще одну минуту, понизили до 50 мбар за следующую минуту упаривания и понизили до менее 20 мбар к общему времени упаривания 18 минут. Указанные стадии выполняли, не помещая колбу в водяную баню испарителя. Затем упаривание продолжали, поместив колбу в водяную баню (Т=45°С), повышая температуру водяной бани до 65°С в течение 10 минут. Затем упаривание продолжали до достижения общего времени упаривания 50 минут.
Масса полученной дисперсии составила 932,5 г. Содержание воды в полученной суспензии, измеренное титрованием по Карлу-Фишеру, составило 0,19 масс. %. После высушивания образца в печи определили, что концентрация наноалмазов в дисперсии наноалмазов в NMP составила 1,1 масс. %.
Распределение частиц дисперсии по размеру было следующим: D10: 2,35 нм; D50: 3,57 нм; D90: 6,75 нм. Измеренный дзета-потенциал дисперсии составил -63,8 мВ.
Claims (27)
1. Способ получения дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, включающий регулирование рН дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до по меньшей мере 7 и измельчение суспензии с отрегулированным рН в шаровой мельнице,
где дзета-потенциал дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до изменения рН составляет более -30 мВ при рН от 3 до 5.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рН доводят до значения от 7 до 14, более предпочтительно от 7 до 13.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкая среда суспензии выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смеси указанных растворителей.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что полярный протонный растворитель представляет собой воду, спирт, линейный алифатический диол, разветвленный диол или карбоновую кислоту, полярный апротонный растворитель представляет собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат или лактам, биполярный апротонный растворитель представляет собой кетон, сложный эфир, N,N-метилформамид или диметилсульфоксид, и ионная жидкость представляет собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия дицианамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метилкарбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метил карбонат.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей, предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной суспензии карбоксилированных наноалмазов до изменения рН составляет более -35 мВ при рН от 3 до 5, более предпочтительно более -40 мВ при рН от 3 до 5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-отрицательную суспензию карбоксилированных наноалмазов предварительно обрабатывают до измельчения в шаровой мельнице.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что предварительная обработка представляет собой обработку ультразвуком.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рН регулируют с помощью основания Бренстеда или Льюиса, предпочтительно гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, метиламина, диэтиламина, пиридина, триметиламмония, гидроксида лития (LiOH), гидроксида натрия (NaOH), гидроксида калия (КОН), гидроксида бария (Ва(ОН)2), гидроксида цезия (CsOH), гидроксида стронция (Sr(OH)2), гидроксида кальция (Са(ОН)2), гидроксида рубидия (RbOH), более предпочтительно гидроксида аммония, более предпочтительно гидроксида аммония, аммиака, NaH4OH, NaOH, КОН, и более предпочтительно гидроксида аммония.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шаровое измельчение суспензии с отрегулированным рН выполняют с помощью ультразвуковой обработки.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -35 мВ, предпочтительно более -37 мВ, более предпочтительно более -40 мВ и наиболее предпочтительно более -50 мВ.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных наноалмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, составляет более -60 мВ, предпочтительно более -70 мВ.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 1 мас. %, предпочтительно более 2 мас. %, более предпочтительно от 2 до 10 мас. %, наиболее предпочтительно от 3 до 8 мас. %.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 2 до 30 нм, предпочтительно от 2 до 20 нм, более предпочтительно от 2 до 12 нм и наиболее предпочтительно от 3 до 8 нм.
15. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, содержащая дзета-отрицательные частицы карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера и жидкую среду, где
i) дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -37 мВ,
ii) концентрация дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет более 2 мас. %,
iii) среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 2 до 12 нм.
16. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 7, составляет более -40 мВ и наиболее предпочтительно более -50 мВ.
17. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что дзета-потенциал дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера, измеренный при рН более 8,5, составляет более -60 мВ и предпочтительно более -70 мВ.
18. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что концентрация частиц дзета-отрицательных карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера в дисперсии составляет от 2 до 10 мас. %, более предпочтительно от 3 до 8 мас. %.
19. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что жидкая среда суспензии выбрана из группы, состоящей из полярных протонных растворителей, полярных апротонных растворителей, биполярных апротонных растворителей, ионных жидкостей или смеси указанных растворителей.
20. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 19, отличающаяся тем, что полярный протонный растворитель представляет собой воду, спирт, линейный алифатический диол, разветвленный диол или карбоновую кислоту, полярный апротонный растворитель представляет собой дихлорметан, тетрагидрофуран, пропиленкарбонат или лактам, биполярный апротонный растворитель представляет собой кетон, сложный эфир, N,N-метилформамид или диметилсульфоксид, и ионная жидкость представляет собой 1-этил-3-метилимидазолия хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолия хлорид, 1-этил-3-метилимидазолия этилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия диэтилфосфат, 1-этил-3-метилимидазолия дицианамид, трис-(2-гидроксиэтил)метиламмония метилсульфат, 1-этил-3-метилимидазолия тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-этил-3-метилимидазолия трифторметансульфонат, 1-этил-3-метилимидазолия бис(трифторметансульфонил)имид, 1-этил-3-метилимидазолия метилкарбонат и 1-бутил-3-метилимидазолия метилкарбонат.
21. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что жидкая среда выбрана из группы, состоящей из воды, метанола, этанола, изопропанола, линейных алифатических диолов, разветвленных диолов, N-метил-2-пирролидона (NMP), N-этил-2-пирролидона (NEP) и диметилсульфоксида (ДМСО) или смеси любых указанных растворителей, предпочтительно, жидкая среда представляет собой воду.
22. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что среднее распределение первичных частиц по размеру, D90 дзета-отрицательных частиц карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 3 до 8 нм.
23. Дзета-отрицательная дисперсия карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера по п. 15, отличающаяся тем, что рН дзета-отрицательной дисперсии карбоксилированных алмазов одночислового нанометрового размера составляет от 4,5 до 14, предпочтительно от 5 до 13, более предпочтительно от 7 до 13.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20135416A FI126322B (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Process for preparing a zeta-negative nanodiamond dispersion and a zeta-negative nanodiamond dispersion |
| FI20135416 | 2013-04-23 | ||
| PCT/FI2014/050290 WO2014174150A1 (en) | 2013-04-23 | 2014-04-22 | A method for producing zeta negative nanodiamond dispersion and zeta negative nanodiamond dispersion |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015145029A RU2015145029A (ru) | 2017-05-26 |
| RU2015145029A3 RU2015145029A3 (ru) | 2018-04-03 |
| RU2681615C2 true RU2681615C2 (ru) | 2019-03-11 |
Family
ID=50828927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015145029A RU2681615C2 (ru) | 2013-04-23 | 2014-04-22 | Способ получения дзета-отрицательной дисперсии наноалмазов и дзета-отрицательная дисперсия наноалмазов |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9994738B2 (ru) |
| EP (1) | EP2989050B1 (ru) |
| JP (1) | JP6234467B2 (ru) |
| KR (1) | KR102367339B1 (ru) |
| CN (2) | CN111792643A (ru) |
| FI (1) | FI126322B (ru) |
| RU (1) | RU2681615C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014174150A1 (ru) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI126428B (fi) * | 2013-05-31 | 2016-11-30 | Carbodeon Ltd Oy | Zeta-positiivinen hydrogenoitu nanotimanttijauhe, zeta-positiivinen hydrogenoitu nanotimanttidispersio, ja menetelmät niiden valmistamiseksi |
| US20160096967A1 (en) | 2014-10-03 | 2016-04-07 | C3Nano Inc. | Property enhancing fillers for transparent coatings and transparent conductive films |
| US20170313590A1 (en) * | 2014-11-07 | 2017-11-02 | Daicel Corporation | Suspension of nanodiamond aggregates and single-nano-sized nanodiamond dispersion |
| KR102328995B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2021-11-23 | 나노리소스 주식회사 | 폭발형 나노다이아몬드의 분리 방법 |
| JP6472715B2 (ja) * | 2015-06-11 | 2019-02-20 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド分散液およびその製造方法 |
| JP2017001916A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド粉体製造方法およびナノダイヤモンド粉体 |
| US9702045B2 (en) | 2015-07-06 | 2017-07-11 | Carbodeon Ltd Oy | Metallic coating and a method for producing the same |
| JP6484146B2 (ja) * | 2015-09-01 | 2019-03-13 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド分散液およびナノダイヤモンド |
| JP2017075220A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社ダイセル | Ｃｍｐ用研磨材組成物 |
| WO2017203763A1 (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド有機溶媒分散液製造方法およびナノダイヤモンド有機溶媒分散液 |
| US10995004B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-05-04 | The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Method for functionalizing carbon nanoparticles and compositions |
| JP6893769B2 (ja) * | 2016-10-28 | 2021-06-23 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド有機溶媒分散液、及びナノダイヤモンド有機溶媒分散液の製造方法 |
| JP2018083960A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド含有メッキ液製造方法およびナノダイヤモンド含有メッキ液 |
| WO2018186381A1 (ja) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社ダイセル | 潤滑剤組成物および潤滑システム |
| CN110446682A (zh) | 2017-04-07 | 2019-11-12 | 株式会社大赛璐 | 表面修饰纳米金刚石、表面修饰纳米金刚石分散液、及树脂分散体 |
| JP7162222B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2022-10-28 | 株式会社ダイセル | 初期なじみ剤組成物および当該組成物を含む初期なじみシステム |
| EP3502324B1 (en) * | 2017-12-22 | 2020-10-28 | Carbodeon Ltd Oy | A filament and a 3d printed item |
| JP2019151498A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-12 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド有機溶媒分散体の製造方法 |
| CN109679724B (zh) * | 2018-08-20 | 2020-06-02 | 清华大学 | 润滑剂及其制备方法，以及降低流体粘度的方法 |
| CN109164074B (zh) * | 2018-08-31 | 2020-08-11 | 华中师范大学 | 一种单分散胺化纳米金刚石胶体溶液的制备方法及其二次分散工艺和在细胞标记中的应用 |
| JP7172556B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2022-11-16 | 株式会社Sumco | 多結晶ダイヤモンド自立基板の製造方法 |
| WO2021030559A1 (en) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | The Curators Of The University Of Missouri | Disaggregation of nanodiamond particles |
| FI20206066A1 (en) | 2020-10-27 | 2022-04-28 | Carbodeon Ltd Oy | ACTIVE FILTER LAYERS; FILTER CONSTRUCTIONS AND METHODS FOR IMPROVING FILTER CAPACITY IN PARTICULAR ATTACHMENT |
| WO2022152974A1 (en) | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Diamondtrap Ltd Oy | Active filter layers, filter constructs and methods for improving a filter's capacity of capturing particles and neutralizing pathogenic particles |
| US20240227003A1 (en) * | 2021-05-05 | 2024-07-11 | Powerup, Inc. | Diamond-based nanoparticle and nanocomposite alloy |
| CN116589928A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-15 | 耐博检测技术(武汉)有限公司 | 超分散金刚石悬浮液及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050008560A1 (en) * | 2003-05-20 | 2005-01-13 | Futaba Corporation | Ultra-dispersed nanocarbon and method for preparing the same |
| US20100069567A1 (en) * | 2007-05-21 | 2010-03-18 | Igor Leonidovich Petrov | Nanodiamond material, method and device for purifying and modifying a nanodiamond |
| RU2394759C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2010-07-20 | Хироси ИСИЗУКА | Ультрадисперсный порошок из монокристаллических алмазных частиц и способ его получения |
| RU2458858C1 (ru) * | 2010-12-20 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт биофизики Сибирского отделения РАН (ИБФ СО РАН) | Способ выделения наноалмазов детонационного синтеза с повышенной коллоидной устойчивостью |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005001983A (ja) * | 2003-05-20 | 2005-01-06 | Futaba Corp | 超分散状態ナノ炭素およびその製造方法 |
| JP2006225208A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Hiroshi Ishizuka | 高分散性の単結晶質ダイヤモンド微粉及びその製造方法 |
| JP4794183B2 (ja) | 2005-03-01 | 2011-10-19 | 忠正 藤村 | カルボキシル基修飾超分散ダイヤモンドの製造方法、並びにカルボキシル基修飾超分散ダイヤモンド及びｄｎａ固定超分散ダイヤモンド |
| US8051358B2 (en) | 2007-07-06 | 2011-11-01 | Micron Technology, Inc. | Error recovery storage along a nand-flash string |
| KR20090037774A (ko) | 2007-10-13 | 2009-04-16 | 나노다이아몬드 주식회사 | 표면 기능화를 통해 제조된 나노다이아몬드 화합물 |
| JP2009209027A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Nanocarbon Research Institute Co Ltd | 改良された化学気相蒸着ダイヤモンド |
| JP2010126669A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nihon Micro Coating Co Ltd | 微小ダイヤモンド粒子分散液の製造方法及び微小ダイヤモンド粒子分散液 |
| CA2766912A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Northwestern University | Nanodiamond particle complexes |
| US8703665B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-04-22 | Vanderbilt University | Materials comprising deaggregated diamond nanoparticles |
| KR101313768B1 (ko) * | 2010-02-12 | 2013-10-01 | 주식회사 네오엔비즈 | 나노 다이아몬드 분산액 및 그 제조 방법 |
| DE102010008682A1 (de) | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 | Diamantpartikel und Verfahren zum Erhalt von Diamantpartikeln aus Aggregatstrukturen |
| US9663372B2 (en) * | 2011-05-16 | 2017-05-30 | Drexel University | Disaggregation of aggregated nanodiamond clusters |
-
2013
- 2013-04-23 FI FI20135416A patent/FI126322B/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-04-22 EP EP14726663.9A patent/EP2989050B1/en active Active
- 2014-04-22 JP JP2015541203A patent/JP6234467B2/ja active Active
- 2014-04-22 WO PCT/FI2014/050290 patent/WO2014174150A1/en active Application Filing
- 2014-04-22 KR KR1020157033406A patent/KR102367339B1/ko active IP Right Grant
- 2014-04-22 US US14/785,694 patent/US9994738B2/en active Active
- 2014-04-22 CN CN202010586463.6A patent/CN111792643A/zh active Pending
- 2014-04-22 CN CN201480035885.7A patent/CN105452164A/zh active Pending
- 2014-04-22 RU RU2015145029A patent/RU2681615C2/ru active
-
2018
- 2018-03-09 US US15/916,406 patent/US10836930B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050008560A1 (en) * | 2003-05-20 | 2005-01-13 | Futaba Corporation | Ultra-dispersed nanocarbon and method for preparing the same |
| RU2394759C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2010-07-20 | Хироси ИСИЗУКА | Ультрадисперсный порошок из монокристаллических алмазных частиц и способ его получения |
| US20100069567A1 (en) * | 2007-05-21 | 2010-03-18 | Igor Leonidovich Petrov | Nanodiamond material, method and device for purifying and modifying a nanodiamond |
| RU2458858C1 (ru) * | 2010-12-20 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт биофизики Сибирского отделения РАН (ИБФ СО РАН) | Способ выделения наноалмазов детонационного синтеза с повышенной коллоидной устойчивостью |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| INGA HANNSTEIN et al. Chemically activated nanodiamonds for aluminum alloy corrosion protection and monitoring, Proc. of SPIE, 2009, v. 7293, p. 72930O-2, раздел 2.1. * |
| MASAKI OZAWA et al, Preparation and Behavior of Brownish, Clear Nanodiamond Colloids, Adv. Mater., 2007, v. 18, p.p. 1201-1206. * |
| АЛЕКСЕНСКИЙ А.Е. и др. Оптические свойства гидрозолей детонационных наноалмазов, Физика твёрдого тела, 2012, т. 54, вып. 3, с.с. 541-548, разделы 1. Введение, 2.2. Методика подготовки образцов. * |
| ГАРЕЕВА Ф.Р. Электроповерхностные свойства гидрозолей детонационного наноалмаза, Авто диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук, Санкт-Петербург, 2012, с.с. 3, 5, 6, 10, 11, 14. * |
| ГАРЕЕВА Ф.Р. Электроповерхностные свойства гидрозолей детонационного наноалмаза, Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук, Санкт-Петербург, 2012, с.с. 3, 5, 6, 10, 11, 14. INGA HANNSTEIN et al. Chemically activated nanodiamonds for aluminum alloy corrosion protection and monitoring, Proc. of SPIE, 2009, v. 7293, p. 72930O-2, раздел 2.1. * |
| ФРОЛОВ Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы, Москва, Химия, 1989, с.с.15-17. * |
| ФРОЛОВ Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы, Москва, Химия, 1989, с.с.15-17. MASAKI OZAWA et al, Preparation and Behavior of Brownish, Clear Nanodiamond Colloids, Adv. Mater., 2007, v. 18, p.p. 1201-1206. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016501811A (ja) | 2016-01-21 |
| RU2015145029A (ru) | 2017-05-26 |
| CN111792643A (zh) | 2020-10-20 |
| RU2015145029A3 (ru) | 2018-04-03 |
| WO2014174150A1 (en) | 2014-10-30 |
| US10836930B2 (en) | 2020-11-17 |
| KR102367339B1 (ko) | 2022-02-25 |
| EP2989050B1 (en) | 2022-11-30 |
| JP6234467B2 (ja) | 2017-11-22 |
| FI20135416A (fi) | 2014-10-24 |
| US20180194968A1 (en) | 2018-07-12 |
| FI126322B (en) | 2016-09-30 |
| KR20160003046A (ko) | 2016-01-08 |
| US9994738B2 (en) | 2018-06-12 |
| US20160068398A1 (en) | 2016-03-10 |
| CN105452164A (zh) | 2016-03-30 |
| EP2989050A1 (en) | 2016-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2681615C2 (ru) | Способ получения дзета-отрицательной дисперсии наноалмазов и дзета-отрицательная дисперсия наноалмазов | |
| RU2668437C2 (ru) | Порошок дзета-положительных гидрированных наноалмазов, дисперсия дзета-положительных гидрированных алмазов одноцифрового нанометрового размера и способы их получения | |
| RU2700528C2 (ru) | Суспензия агрегатов наноалмазов и дисперсия наноалмазов одноцифрового наноразмера | |
| WO2012169628A1 (ja) | 銀粉及びその製造方法 | |
| US20200308080A1 (en) | Explosives composition | |
| WO2015092142A1 (en) | Zeta positive amino-functionalized nanodiamond powder, zeta positive amino-functionalized nanodiamond dispersion, and methods producing the same | |
| EP3543210A1 (en) | Method for producing aluminum hydroxide-coated silicon carbide particle powder and method for producing dispersion containing said powder and dispersion medium | |
| JP6555483B2 (ja) | 針状炭酸ストロンチウム微粒子及びその分散液 | |
| US20170240429A1 (en) | Nanodiamonds having acid functional group and method for producing same | |
| WO2017203763A1 (ja) | ナノダイヤモンド有機溶媒分散液製造方法およびナノダイヤモンド有機溶媒分散液 | |
| JP2018035424A (ja) | 銀粉の製造方法及び銀粉 | |
| WO2023190637A1 (ja) | 炭素複合材料、及び分散液 | |
| TW202339875A (zh) | 金屬油墨、金屬油墨之製造方法、及金屬層之製造方法 |