Бидний тухай
Багш ажилтан
Submicron-sized calcium carbonate (CaCO3) particles were prepared using an aerosol method in which two commercial air humidifiers containing 0.05 M of Na2CO3 and CaCl2 aqueous solutions were utilized as aerosol suppliers. Two streams of aerosols evaporated from the separate humidifiers were allowed to meet in 17-meter long, spiral reaction tube where collisions between two types of droplets containing precursor reagents leaded to grow of CaCO3 particles and precipitate onto the inner walls. XRD and SEM analysis revealed that CaCO3 particles were formed in calcite phase almost entirely.
Энэхүү ажлаар кальцийн карбонат (CaCO3) болон төмрийн оксид (Fe3O4)–ын микро болон нано хэмжээт бүтцүүдийг гарган авлаа. Тундасжуулах болон аэрозолийн аргаар гарган авах авсан дээжид CaCO3-н кальцит, ватирит бүтцүүд байгаа нь оптик болон электрон микроскопийн хэмжилтээр ажилглагдсан. Туршилтын үр дүн микро хэмжээтэй CaCO3-н бөөмсийг дээрх хоёр аргаар гарган авах боломжтойг харуулав. Электроны микроскопийн зургаас төмрийн оксидын нанонунтгийн хэмжээ ойролцоогоо 8 нм байгаа нь тогтоогдов. Мөн нил улаан туяаны шингээлтийн спектрт 586 см-1 долгион тоонд Fe-O-н валентийн хэлбэлзэл илэрсэн нь төмрийн оксидын нанонунтгийг амжилттай гарган авсныг баталж байна.
Кальцийн карбонатийн микро болон нанохэмжээст төрөл бүрийн бүтцүүд нь сүүлийн жилүүдэд судлаачдын анхаарлыг ихээр татсаар байна. Кальцийн карбонат (CaCO3)-ийн нанобөөм нь хорвуу чанар багатай, биологийн орчинд тэсвэртэй, хувийн гадаргуун талбай ихтэй (сүвэрхэг шинж чанартай) зэрэг олон давуу талтай учир эмийн үндсэн найрлаганд ашиглаж болохоос гадна хорт хавдарын эсийг эмчлэх зорилгоор эмийг зөөвөрлөгч болгон ашиглах боломжтой. Кальцийн карбонатийн нанобөөмсийг полимерик материалд хольцолж өгснөөр тэдгээрийн гадны нөлөөлөлийн эсэргүүцэх чадвар, уян харимхай шинж чанаруудыг илүү сайжруулдаг ба үйлдвэрлэлийн өртөгийг бууруулж өгдөг. CaCl2 (кальцийн хлорид) болон Na2CO3 (натрийн карбонат) тус бодисуудыг тодорхой концентраци бүхий усан уусмал хэлбэрт оруулж, хооронд нь холих үед, CaCO3(кальцийн карбонат) үүсч NaCl (натрийн хлорид) давхар үүснэ. CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ +2NaCl (1) Их хэмжээгээр үйлдвэрлэх тохиолдолд техникийн хувьд нэгэн төрлийн урвалын орчинг бий болгоход төвөгтэй. Урвалын орчин нь урвалжын концентраци, холих хурд, pH, температур гэх мэт олон хүчин зүйлсээс хамаардаг. Туршилтын үр дүнд бий болсон бүтээгдэхүүн кальцийн карбонат нь 3 өөр төрлийн хэлбэртэй. Үүнд: кальцит, ватерит, аргонит гэсэн үндсэн фазууд байх ба дангаараа болон холимог хэлбэрээр оршин байна. Их хэмжээгээр үйлдвэрлэх зорилготой кальцийн карбонатийн нанобөөмсийг гарган авах өөр нэг арга нь механик - химийн боловсруулалтын арга юм. Энэхүү арга нь CaCl2 болон Na2CO3 бодисуудыг хуурай нунтаг хэлбэрээр нь хольсон хольцыг бөмбөгөн эсвэл таталцлын тээрэмд тээрэмдэж эцсийн бүтээгдэхүүнийг гарган авдаг. Үүссэн бүтээгдэхүүн нь хатуу NaCl (давсан)-д бие даасан нанобөөмсүүд шигтгэгдэж үүсдэг. Хэдийгээр энэхүү арга нь харьцангуй энгийн цөөн тооны параметрүүдээс хамаарах боловч тээрэмдэх, дулааны боловсруулалт хийх, бүтээгдэхүүнээс давсыг ионжуулсан усаар угааж салган авч, хатаах зэрэг ажлууд нь нилээд эрчим хүч шаардсан, эцсийн бүтээгдэхүүн гарган авах шат дамжлага ихтэй зэрэг сул талтай. Өөр нэг арга нь микро уусмалын орчинд шохойн уусмалыг карбонатжуулах замаар өндөр даралттай нэгэн төрлийн орчинг ашиглаж урвал явуулж тунадасжуулж гарган авах арга юм. Тус арга нь эдийн засгийн хувьд үр ашиг бага тул үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэггүй. Бид энэхүү ажилд CaCO3 нанобөөмсийг массаар үйлдвэрлэх боломжтой аэрозолийн болон тунадасжуулах аргуудыг туршив. Соронзон нанонунтгийг тэдгээрийн өвөрмөц физик химийн шинж чанарт үндэслэн төрөл бүрийн биоанагаахын хэрэглээ болох соронзон резонанст томографи (MRI), микробиологийн соронзон тусгаарлагч, хүрээлэн буй орчны бохирдол зэрэгт өргөнөөр ашиглах бүрэн боломжтой юм. Соронзон нанонунтгууд синтезлэсний дараа хялбархан аггломерацид орж бөөгнөрдөг. Гадаргуугийн бүрэлт нь энэхүү асуудлыг үр ашигтайгаар шийдвэрлэх боломжийг олгодог. Энэхүү ажлын зорилго нь кальцийн карбонат (CaCO3) болон төмрийн оксид (Fe3O4)–ын микро болон нано хэмжээт бүтцүүдийг өөрсдийн лабораторийн нөхцөлд гарган авч, тэдгээрийн физик болон химийн шинж чанарыг судлахад чиглэсэн болно
In this work a 0,05 M water solutions of Na2CO3 and CaCl2 were evaporated from two separate ultrasonic air humidifiers. Two streams of aerosols containing water droplets (mean size of 3 μm) were let to meet in a reaction chamber (which was 17 m long plastic tube with 10 cm inside diameter). In the reaction chamber, collisions between two type of droplets containing Na2CO3 and CaCl2 results in grows and then precipitation of sub μm size particles of CaCO3. XRD analyses of collected CaCO3 powder shows mostly calcite particles with minor portion of vaterite particles.
