|
|
Reaktor pro přípravu nanočástic v plazmovém výboji
Brožek, Vlastimil ; Benešová, L. ; Mastný, L. ; Sýkora, V.
Pro přípravu nanočástic z kapalných nebo aerosolových prekurzorů byla zkonstruována nová varianta rozprašovacího plazmového reaktoru (liquid flame spray reactor),ve kterém byly kapalné prekurzory vnášeny do proudu vodou stabilizovaného plazmatu z generátoru WSP® v místech,kde teplota dosahovala 4000K–5000K.Kapalné prekurzory - roztoky H[AuCl4],AgNO3 a H2[PtCl6]-se v prostředí nízkoteplotního plazmatu rozkládaly a vznikaly sférické kovové nanočástice s velikostí 25nm-100nm v závislosti na výchozí koncentraci roztoku. K ověření univerzálnosti metody a její široké adaptability posloužily experimenty přípravy podvojných oxidů, spinelu MgAl2O4 a feritu CoFe2O4 ze síranových nebo dusičnanových roztoků.Po zachycení v kapalinovém separátoru byly získány koloidní roztoky kovů nebo oxidů o koncentraci 5-50mg/l.Aparatura umožňuje funkci jak ve vertikálním, tak i horizontálním uspořádání.Při horizontálním uspořádání je možno vytvářet nanostrukturované povlaky na vybraných substrátech.
|
|
|
Production of nanoparticles utilizing water stabilized plasma
Bertolissi, Gabriele ; Brožek, Vlastimil ; Chráska, Tomáš ; Mušálek, Radek ; Neufuss, Karel ; Mastný, L. ; Sofer, Z.
Water stabilized plasma torch (WSP®) generates plasma jet with max. plasma velocity in the nozzle exit 7000m/s and temperature of 25000-30000 K. Reactants injected into the plasma jet undergo complicated radical reactions. Interaction of plasma with injected reactants depends on energy settings of the WSP plasma torch and lasts from 5 to 10 ms. Droplets of inorganic compound solution are fed to the plasma jet by pressurized spray nozzle device. Compounds of AgI,AlIII,TiIV,PtIV,VV, and CrVI undergo decomposition in the extremely high plasma temperature and the decomposed products are collected in liquid separators. Size of the produced nanoparticles in unsettled fraction is from 10 to 200 nm and depends primarily on concentration of inputting aerosol particles. In the case of 15 seconds reaction time and use of saturated solutions at 20°C, one can obtain colloidal solutions with silver, platinum, alumina, titania, vanadia, and chromia nanoparticles in concentrations of 3 to 180mg
|
|
| |
|
|
Keramické povlaky připravené metodou LPPS
Brožek, Vlastimil ; Kutílek, Zdeněk ; Bertolissi, Gabriele ; Mastný, L.
Metodou LPPS (Liquid precursor plasma spraying) byly z vodných roztoků chromanu a vanadičnanu amonného připraveny keramické nanokrystalické povlaky na ocelových i keramických substrátech, byla studována jejich struktura a ověřovány podmínky vnášení kapalných prekurzorů do proudu vodou stabilizovaného plazmatu. Nano-povlaky a jejich dokonalé pokrytí povrchu substrátů je nepřímo úměrné koncentraci prekurzoru a především závislé na geometrickém uspořádání depozičního zařízení, v němž dochází ke složitému vícestupňovému procesu zpracování prekurzoru v průběhu jednotek milisekund.
|
|
| |
|
|
Degradace ve vodě rozpustných organických látek
Domlátil, J. ; Brožek, Vlastimil ; Huber, Š. ; Hlína, Michal ; Hrabovský, Milan
Vedle degradace nebezpečných látek termickým rozkladem umožňuje plazmový generátor WSP využití záření emitovaného plazmatem k přímé degradaci látek rozpuštěných v chladicím médiu generátoru nebo exponovaných společně s fotoaktivním katalyzátorem. Z porovnání těchto alternativ, kdy byla použita modelová organická látka oranž II, plyne, že degradace organické látky přímým ozářením je bez přídavku fotokatalyticky aktivního materiálu pomalá, kdežto degradace látky aplikované do chladicího média je vysoce účinná. V tomto případě dochází k rozkladu kontaminující látky nejspíše přímým působením plazmatu, nikoli vznikajícím peroxidem vodíku, který byl detekován v emisních spektrech plazmatu.
|
|
|
Zpracování karbidu wolframu v nízkoteplotním plazmatu
Brožek, Vlastimil ; Matějíček, Jiří ; Neufuss, Karel
Práškový karbid wolframu byl termicky zpracován ve vodou stabilizovaném plazmatu, generovaném v plazmatronu WSP®, vyvinutém v Ústavu fyziky plazmatu AVČR v Praze, ve kterém v ústí trysky lze dosáhnout teploty až 30 000 K. Oxidaci roztaveného karbidu bylo zabráněno ochrannou atmosférou dusíku při depozici na substráty umístěné bezprostředně nad hladinou kapalného dusíku. Rozborem jak depozitů, tak i ztuhlých sferoidizovaných částic velikosti 5 – 63 μm byl stanoven poměr W:W2C:WC a jejich mechanické vlastnosti.
|
|
| |
|
|
Plazmová depozice wolframových povlaků
Brožek, Vlastimil ; Matějíček, Jiří ; Neufuss, Karel
Wolframové povlaky na ocelových nebo keramických substrátech byly připraveny pomocí generátoru vodou stabilizovaného plazmatu WSP®. Zařízení, které pracuje na principu Gerdienova oblouku, je schopno v ústí trysky dosáhnout teploty 28000 K. Při výtokové rychlosti několika jednotek Mach, závisející na průměru výstupní trysky, jsou práškové částice wolframu strhávány do turbulentního plazmatu a unášeny rychlostí 30-70 m/s k substrátu, kde po rychlém ochlazení vytvářejí charakteristické splaty a porézní povlaky. Ochrana letících roztavených práškových částic průměrné velikosti 20-63 μm před oxidací pomocí tzv. shroudingu argonem nebo acetylenem se ukázala jako nedostatečná, proto byl vyzkoušen nový způsob, využívají jako podávacího media vodík, pro který byl zkonstruován speciální podavač. Další úprava depozičního procesu spočívala v přídavku stechiometrického množství monokarbidu wolframu, který se při tavení rozkládá na W2C a uhlík.
|
host ::
RSS.