Досліджено проблему використання тетраетоксисилану різного терміну зберігання при виробництві фотонних кристалів. Синтезовані суспензії досліджені методом седиментационного аналізу. Встановлено, що граничний термін зберігання очищеного тетраетоксисилану становить 96 годин. Перевищення цього терміну призводить до утворення частинок з коефіцієнтом варіації їх діаметра більше 6 %. Останнє неприпустимо в виробництві фотонних кристалів Ключові слова: фотонний кристал, тетраетоксисилан, седиментація, торсіонні ваги, сферичні частинки, метод Штобера Исследована проблема использования тетраэтоксисилана различного срока хранения при производстве фотонных кристаллов. Синтезированные суспензии исследованы методом седиментационного анализа. Установлено, что граничный срок хранения очищенного тетраэтоксисилана составляет 96 часов. Превышение этого срока приводит к образованию частиц с коэффициентом вариации их диаметра более 6 %. Последнее недопустимо в производстве фотонных кристаллов Ключевые слова: фотонный кристалл, тетраэтоксисилан, седиментация, торсионные весы, сферические частицы, метод Штобера
Abstract.1 In order to develop a technological process for obtaining vanadium dioxide by the thermal decomposition, we developed the method of synthesis of highly dispersed vanadium(IV) salt as a precursor. It comprises vanadium pentoxide interaction with the oxalic acid in the solution, which gives intermediate oxovanadium solution, following precipitation of the product (ammonium tetravanadate) by adding ammonium hydroxide to oxovanadium, rinsing and drying the product. With the use of photocolorimetry and potentiometric titration the intermediate product was identified as H 2 [VO(C 2 O 4 ) 2 ] and the final product as (NH 4 ) 2 V 4 O 9 . Kinetic constants and activation energy of limiting reaction (E a = 73.0 kJ/mol) were found, as well as the standard heat of the product formation ( Δ Н 0 f = -3494.5 kJ/mol), its solubility and density. It is shown that after high temperature treatment the substance transforms into vanadium dioxide of high quality with a typical semiconductor-metal transition.
Введение. Нанодисперсный кремнезем, SiO 2 , обладает свойствами, которые могут быть использованы во многих отраслях промышленности. Диоксид кремния может эффективно применяться в качестве пигмента и активного наполнителя в лакокрасочной, резинотехнической, шинной промышленности, в полимерных композициях [1]. Перспективными являются также композиционные материалы на основе нанодисперсного кремнезема в качестве среды для создания фотонных кристаллов, предназначенных для управления световыми потоками в интегральной оптике. Анализ последних исследований и публикаций. Для получения нанодисперсного кремнезема применяют метод, основанный на золь-гель технологии [2], которая позволяет синтезировать диоксид кремния в виде частиц с варьируемыми размерами в диапазоне значений от единиц до сотен нанометров. Кроме того, золь-гель технология позволяет модифицировать поверхность частиц SiO 2 различными органическими и неорганическими соединениями. Это дает возможность придавать конечному продукту разнообразные свойства, необходимые для практического использования. Одним из вариантов модификации поверхности кремнезема является добавка органических соединений при его синтезе, таких как карбамидоформальдегидный полимер и др. В частности, использование этих продуктов синтеза в качестве промоторов адгезии резинокордовых изделий придает им высокое эксплуатационные показатели [3]. Изучение параметров и характеристик нанодисперсных материалов осуществляют различными физическими и химическими методами [4]. Особенно информативным способом изучения структуры и химического состава таких объектов является метод инфракрасной спектроскопии. Результатам исследования инфракрасных (ИК) спектров поглощения продукта синтеза кремнезема золь-гель технологией без добавок и с добавками карбамидоформальдегидного полимера посвящена работа [5]. Однако полное представление о строении нанодисперсного диоксида кремния в присутствии органических соединений не получено, и до сих пор отсутствует идентификация его полос инфракрасного поглощения. Для установления более полного представления о микроструктурных особенностях строения нанодисперсного кремнезема требуются более глубокие исследования. Целью работы является детальное исследование инфракрасных спектров поглощения нанодисперсного диоксида кремния модифицированного карбамидоформальдегидным полимером с идентификацией полос спектра. Изложение основного материала. Для исследований приготовлен нанодисперсный кремнезем с добавкой карбамидоформальдегидного полимера. Технология получения диоксида кремния основана на сернокислотной золь-гель методике, подробно описанной в работе [3]. mation. This allows to give to final product a variety of properties required for practical use in many industries.
Copper sulfate is an inorganic compound that is currently widely used in the chemical industry, medicine and agriculture. When developing systems for automated control of the process of obtaining copper sulfate, there is a need for simple, high-speed and at the same time accurate mathematical models that are used both in improving algorithms for optimal control of this process, and in developing operator interfaces and debugging control algorithms. At the same time, the development of full-fledged mathematical models of technological processes is a very laborious task that requires significant material and time costs. The subject of study in the article is a computer model of the process of obtaining a solution of copper sulfate, implemented in the software environment of the universal modeling program ChemCAD. The aim of the work is to develop in a software environment a universal modeling program ChemCAD, a computer model of the process of obtaining a solution of copper sulphate, adapted for solving problems of control and integration into modern SCADA systems. Objectives: to develop a computer model of the process of obtaining a solution of copper sulfate in the ChemCAD simulation program; explore the process using a computer model, get graphical dependencies that describe the main technological parameters of the process; perform a comparative analysis of the data obtained by calculation with the experimental data of the laboratory setup and draw a conclusion about the functionality of the developed computer model; adapt the computer model to solve the control problem and develop the principles of two-way information exchange of the computer model based on OPC technology with the modern SCADA system TRACE-MODE 6. The methods used are: computer modeling of technological processes; OPC technology; SCADA. Conclusions: the novelty of the results obtained is as follows. In the ChemCAD software environment, a computer model of the process of obtaining a solution of copper sulfate has been developed, adapted for solving control problems and integration into existing SCADA systems. The principles and structure of two-way information exchange of a computer model with external control programs based on OPC technology have been developed.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.