» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Июль, 2022 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №7 (64) 2022
Автор: Комарова Валерия Геннадьевна; Кирюхин Алексей Юрьевич, Студент; Доцент, кандидат педагогических наук
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Нанотехнологии в химическом машиностроении
Дата публикации: 01.07.2022
УДК 620.22:
656
Нанотехнологии в химическом машиностроении
Комарова Валерия Геннадьевна
студент
Кирюхин Алексей Юрьевич
доцент, кандидат педагогических наук
Стерлитамакский филиал Башкирского
государственного университета, г. Стерлитамак
Аннотация.
В
статье представлены основы и преимущества использования нанотехнологий в
химическом машиностроении.
Ключевые
слова: химическое машиностроение, нанотехнологии, химическая промышленность,
химическая инженерия.
Наноматериалы нашли
применение в области химического машиностроения благодаря своим небольшим размерам
и большому потенциалу в разработке эффективных катализаторов. Однако их
приготовление остается трудной задачей, которую химическая инженерия может
помочь решить.
В этой статье
обсуждаются преимущества нанотехнологий для химической инженерии, исследуются
примеры из исследований.
Что такое химическая
инженерия?
Химическая инженерия
включает в себя создание веществ и материалов химическими методами, включая
разработку аппаратов, систем и процедур очистки и производства химических
веществ.
Инженеры-химики
интегрируют разработанные в лаборатории процессы в коммерческие
производственные процессы, а затем стремятся поддерживать и совершенствовать
их. Они зависят от инженерных основ, таких как арифметика, физика и химия.
Химическая инженерия
чаще всего встречается в крупномасштабных производственных операциях, где целью
является повышение эффективности и качества продукции при одновременном
снижении затрат. Авиационный, автомобильный, фармацевтический, электронный,
промышленный, медицинский и оборонный секторы используют химическое
машиностроение для производства и совершенствования своей технологической
продукции.
Примеры этих
продуктов включают сверхпрочные волокна, текстиль и клеи для автомобилей,
биомиметические материалы для имплантатов и протезов, а также покрытия для
полупроводниковых применений.
Использование
нанотехнологий в химическом машиностроении
Химическая инженерия
созрела до такой степени, что появились многочисленные товарные позиции,
основанные на хорошо зарекомендовавших себя методах. Общеизвестно, что микро- и
наноструктура материала в сочетании с его химическим составом имеет решающее
значение для определения его качеств. Поэтому контроль микроструктуры, а также
состава на микро- и наноуровне имеет решающее значение для будущих прорывов.
Нанотехнологии могут
быть использованы для манипулирования структурой наноматериалов с целью
улучшения их свойств. Кроме того, нанотехнологии могут дать представление о
размере кристаллитов и агломератов частиц благодаря множеству доступных методов
характеристики.
Полимеры,
производимые в химической промышленности, изменяют свою структуру с
использованием нанотехнологий для использования в различных химических применениях
и промышленной деятельности. Катализ - это процедура, которая часто используется
в химической промышленности для повышения эффективности синтетической химии
соединений за счет ускорения реакции. В настоящее время нанотехнологии используются
в химической промышленности для разработки правил повышения каталитических
характеристик промышленно произведенных товаров.
Нанотехнологии
используются для очистки керамики и других коммерческих материалов.
Керамические поверхности содержат химические вещества и промышленные отходы,
которые необходимо удалить и очистить. Наночастицы используются для очистки поверхностей
и защиты их от воздействия окружающей среды. Благодаря длительному сроку
хранения эти наноматериалы эффективны в течение длительного времени.
Для повышения
прочности и производительности процессов химической фильтрации используются
различные технологии. Нанофильтрация является одним из основных видов
применения нанотехнологий в химии благодаря своим прорывам в производстве
соединений на наноуровне. Фильтрация может осуществляться техническими или химическими
методами, такими как использование наностен с определенными диаметрами пор, которые
позволяют проходить через мембраны только жидкости.
Заключение и
перспективы на будущее
Химическая инженерия
использует различные процессы для синтеза и улучшения широкого спектра
материалов. Нанотехнологии могут изменять их структуру, позволяя использовать
их в химических и промышленных процессах.
В будущем ожидается
расширение использования нанотехнологий для оптимизации процессов и снижения
затрат, а также продолжение их применения в очистке сточных вод, фильтрации
воздуха и накопителях энергии.
Список литературы:
- Учебное пособие по дисциплине «Нанотехнологии в машиностроении»/ А. А. Рауба. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. 61 с.
- Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления развития // Под ред. М.К.Роко, Р.С.Уильямса и П.Аливисатоса: Пер. с англ. М.: Мир, 2002. С. 54-63.
- Структура и свойства нанокристаллических материалов. Под ред. Г.Г. Талуда и Н.Н. Носковой. Екатеринбург: Изд-воУрО РАН, 1999. - С.123-140
Комментарии:
