Синтезирование наночастиц молибдена в газовом разряде в аргоне

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 МОЛИБДЕН 5
1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ 9
1.3. МОЛИБДЕНОВЫЕ НАНОПЛЕНКИ 10
1.4. МОЛИБДЕНОВЫЕ НАНОЛИСТЫ 14
1.5. МОЛИБДЕНОВЫЕ НАНОТРУБКИ 16
1.6 МОЛИБДЕНОВАЯ НАНОПРОВОЛОКА 20
ГЛАВА 2. ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ В ГАЗАХ 23
2.1 ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД 23
2.2 МАГНЕТРОННЫЙ РАЗРЯД 25
2.3 ДУГОВОЙ РАЗРЯД 29
2.4 ЭЛЕКТРОДУГОВЫЕ ПЛАЗМОТРОНЫ 34
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА СИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ МОЛИБДЕНА В ГАЗОВОМ РАЗРЯДЕ В АРГОНЕ 39
3.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА 39
3.2. ВАКУУМНАЯ КАМЕРА 42
3.3 ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46

Весь текст будет доступен после покупки

Целью дипломной работы является получение молибденовых наночастиц на основе воздействия газового разряда на молибденовое сырье. Для достижения этой цели нам необходимо:
1. Проанализировать существующие методы получения молибденовых наноматериалов;
2. Разработать и создать экспериментальную установку для получения молибденовых наноматериалов из молибденового сырья при помощи тлеющего разряда в аргоне;
3. Оценить полученные результаты на микроскопе и сделать выводы.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 МОЛИБДЕН
Молибден - это металл с атомным номером 42 и символом Mo в таблице Менделеева. Он является тяжелым серовато-белым металлом, обладающим высокой термостойкостью и хорошей жаропрочностью. Молибден был открыт в 1778 году химиком из Швеции Карлом Шееле. В состоянии металла был получен П. Гьелмом в 1781 году, он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Впервые чистый водород был получен Й. Берцелиус. До XVIII века молибден был неотличим от графита, так как они имели одинаковый свинцовый блеск.

Рис. 1.1 Молибден
Крупные месторождения молибдена расположены в США, Канаде, Чили, Австралии, России и Норвегии. В России молибден выпускают на территории Сорского ферромолибденового комбината. Однако добывают его не во всех странах мира по причине редкой встречаемости пород с содержанием высококачественной молибденовой руды. В некотором количестве молибден получают в качестве побочного продукта при обработке медных руд.
Молибден применяется во многих отраслях промышленности, таких как:
1. Металлургия: согласно статистике потребления молибдена в различных странах мира, применение молибдена в сталелитейной промышленности по-прежнему занимает важнейшее положение.
Являясь легирующим элементом стали, молибден может повышать прочность стали, особенно при высоких температурах и ударной вязкости. Кроме того, это также может повысить коррозионную стойкость стали в кислотно-щелочных растворах и жидких металлах. Кроме того, это также может повысить износостойкость стали и улучшить прокаливаемость, свариваемость и термостойкость. Молибден - хороший элемент, образующий карбиды. Он не будет окисляться в процессе выплавки стали. Его можно использовать отдельно или в сочетании с другими легирующими элементами.
Молибден используется вместе с хромом, никелем, марганцем и кремнием для производства различных видов нержавеющей стали, инструментальной стали, быстрорежущей стали и легированной стали.
Быстрорежущая сталь молибденовой серии обладает такими преимуществами, как износостойкость, хорошая ударная вязкость и высокая термопластичность, и подходит для изготовления формовочных инструментов. Сталь из молибденового сплава может быть использована для изготовления конструктивных деталей станков, промышленных транспортных средств и бульдозерного оборудования. Эти сплавы применяются в авиации, машиностроении, электронике, приборостроении, а также в оборудовании для нефтегазовой промышленности.
2. Энергетика: Молибден используется в энергетике в качестве материала для производства топливных элементов, которые используются в ядерных реакторах. Он применяется в качестве облицовки этих элементов, так как он обладает высокой коррозионной стойкостью, хорошей термической стабильностью, и способен выдерживать высокие температуры без деформации.
Молибден также используется в производстве солнечных батарей, так как он обладает высокой электропроводностью и долговечностью. Он используется в качестве контактов и электродов для создания электрической сети солнечных батарей.
Кроме того, молибден используется в генерации электроэнергии из ветра и воды, так как он способен выдерживать высокие механические нагрузки и сохранять свои свойства в условиях высокой влажности и коррозии.
Также молибден используется в производстве генераторов гидроэлектростанций, так как он обладает высокой термостойкостью и сопротивлением коррозии при работе в суровых условиях.
3. Катализ: Молибден является важным катализатором в промышленности, так как он способен ускорять химические реакции, происходящие в различных процессах.
Одним из основных применений молибдена в катализе является производство аммиака, который используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Молибден используется в качестве катализатора в реакции габера-боша, которая позволяет получить аммиак из водорода и азота.
Молибден также используется в качестве катализатора в производстве бензина и дизельного топлива. Он играет важную роль в процессе гидроочистки нефти и газа, позволяя удалять из них серу, азот, кислород и другие примеси.
Кроме того, молибден используется в катализе производства пластмасс, лекарств, минеральных удобрений, фоточувствительных материалов и других продуктов химической промышленности.
4. Солнечная энергетика: Молибден играет важную роль в производстве солнечных батарей, которые используются для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию.
Молибден используется в качестве контактной полоски на задней стороне солнечной батареи, где он служит для отвода электронов с поверхности панели на коллектор. Это позволяет обеспечить эффективную работу батареи и повысить ее энергетические характеристики.
Кроме того, молибден используется в качестве электродов в процессе создания тонких пленок, которые применяются в солнечной энергетике для повышения эффективности солнечных батарей.
Молибден обладает высокой электропроводностью, долговечностью и устойчивостью к коррозии, что делает его идеальным материалом для применения в солнечной энергетике. Он также остается эффективным при высоких температурах и является стабильным в условиях сильного ультрафиолетового излучения, что очень важно для применения в солнечных батареях.

Весь текст будет доступен после покупки

Сажин Б. С., Сажина М. Б., Чунаев М. В., Устинов М. А., Сажин В. Б., Тихонов А. В. Классификация наноматериалов по геометрическому признаку и определение степени опасности наноматериалов на организм человека // Успехи в химии и химической технологии. 2010. №7 (112). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/klassifikatsiya-nanomaterialov-po-geometricheskomu-priznaku-i-opredelenie-stepeni-opasnosti-nanomaterialov-na-organizm-cheloveka (дата обращения: 28.05.2023).


1. Y. Liu, Y. Huang, X. Duan, Van der Waals integration
before and beyond two-dimensional materials.
Nature 567, 323–333 (2019). https:// doi. org/ 10. 1038/
s41586- 019- 1013-x
2. P.C. Shen, C. Su, Y. Lin, A.S. Chou, C.C. Cheng et al.,
Ultralow contact resistance between semimetal and monolayer
semiconductors. Nature 593, 211–217 (2021).
https:// doi. org/ 10. 1038/ s41586- 021- 03472-9
3. N. Li, Q. Wang, C. Shen, Z. Wei, H. Yu et al., Largescale
flexible and transparent electronics based on monolayer
molybdenum disulfide field-effect transistors. Nat.
Electron. 3, 711–717 (2020). https:// doi. org/ 10. 1038/
s41928- 020- 00475-8
4. S.B. Desai, S.R. Madhvapathy, A.B. Sachid, J.P. Llinas,
Q. Wang et al., MoS2
transistors with 1-nanometer gate
lengths. Science 354, 99 (2016).

Весь текст будет доступен после покупки