Мета: розробка нових високоефективних плазмохімічних технологій, спрямованих на отримання нанорозмірних неорганічних сполук з водних розчинів.
У процесі виконання науково-дослідної роботи:
- розроблено та відпрацьовано рекомендації щодо одержання нанорозмірних неорганічних сполук з водних розчинів солей металів під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми (КНП). Встановлено технологічні режими плазмохімічного процесу, які забезпечують отримання продуктів з визначеними фізико-хімічними властивостями, необхідними для їх подальшого застосування в різних галузях;
- розроблено технологію отримання нанодисперсних колоїдних розчинів під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми. Визначено технологічні параметри, що забезпечують для синтезу високі показники рентабельності. За допомогою квантово-хімічних розрахунків підібрано та експериментально досліджено речовини для стабілізації колоїдних розчинів, виготовлених на основі води, підданої дії КНП;
- розроблено технологію одержання нанорозмірних неорганічних сполук заліза, алюмінію та інших металів з водних розчинів під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми. Встановлено технологічно доцільні параметри синтезу під дією КНП та наведено фізико-хімічні характеристики отриманих неорганічних сполук. Синтез сполук за розробленою технологією дозволяє одержувати частки заданого розміру та форми;
- розроблено математичну модель процесу одержання наночасток в розчині під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми;
- розроблено рекомендації, щодо подальшого використання та впровадження нанорозмірних неорганічних сполук, одержаних плазмохімічним способом. Рекомендації розроблені з врахуванням визначених фізико-хімічних властивостей неорганічних сполук.
Запропоновані рекомендації дозволяють в результаті плазмохімічної обробки отримати колоїдні розчини та неорганічні сполуки, з поліпшеними фізико-хімічними властивостями, використання яких для модифікації існуючих матеріалів, на різних стадіях технологічних процесів підприємств хімічної, текстильної та лакофарбової галузей забезпечує надання вже відомим матеріалам нових властивостей що, як наслідок, сприятиме зростанню конкурентоспроможності продукції на 20-50%.
Застосування технології отримання нанодисперсних колоїдних розчинів під дією КНП дозволяє підвищити ефективність отримання дорогоцінних металів та металів із змінною валентністю на 35-40 % при зменшенні тривалості процесу одержання в 2-3 рази та кількості реагентних складових процесу в 2 рази. Це сприятиме зниженню собівартості виробництва матеріалів на основі колоїдних розчинів на 40-63%. Технологія може бути використана у хімічній та медичній промисловості.
Застосування розробленої технології дозволяє отримувати сполуки заліза, алюмінію та інших металів з водних розчинів плазмохімічним способом за малостадійною технологією, що дозволяє зменшити тривалість процесу в 2-3 рази. Це сприятиме зниженню собівартості виробництва продукції на основі одержаних сполук на 30,0-38,5%. Технологія може бути використана в паливній та лакофарбовій промисловості.
Застосування математичної моделі дозволить контролювати компонентний склад та фізико-хімічні характеристики сполук. Це сприятиме зниженню кількості продукції низької якості і собівартості виробництва нанорозмірних сполук у 1,5-2 рази.