Potentialet for nanopartikler, der kan anvendes inden for biologiske, kemiske og industrielle områder, er uendeligt. Forskere arbejder hele tiden på nye anvendelser.
Denne artikel omhandler egenskaberne og anvendelserne af nanopartikler af koboltoxid. Kobolt er et element i blok D, periode 4, mens ilt er et element i blok P, periode 2. Kobolt kan findes i cobaltit-, erythrit-, glaucodot- og skutteruditmalme.
Koboltoxidnanopartikler fremstår som et hvidt pulver med spinelkrystalstruktur. De er et vigtigt magnetisk materiale og er P-type halvledere. Når nanokoboltoxid udsættes for brintflammen og opvarmes til 900 °C (1652 °F), omdannes det til metalkobolt.
Koboltoxidnanopartikler er klassificeret som skadelige for mennesker og farlige for miljøet. De kan være skadelige, hvis de sluges, og forårsage allergiske hudreaktioner. De er også meget giftige for vandlevende organismer med langvarige virkninger.
Kemiske egenskaber
De kemiske egenskaber for nanopartikler af koboltoxid er skitseret i følgende tabel.
| Kemiske data | |
|---|---|
| Kemisk symbol | Co3O4 |
| CAS nr. | 1308-06-1 |
| Gruppe | Kobolt 9 Syren 16 |
| Elektronisk konfiguration | Kobolt 3d7 4s2 Syren 2s2 2p4 |
| Kemisk sammensætning | |
|---|---|
| Element | Indhold (%) |
| Kobolt | 73,42 |
| Oxygen | 26.57 |
Fysiske egenskaber
De fysiske egenskaber for nanopartikler af koboltoxid er angivet i følgende tabel.
| Egenskaber | Metriske | Imperiale |
|---|---|---|
| Densitet | 6,11 g/cm3 | 0,220 lb/in3 |
| Molarmasse | 74.93 g/mol | – |
Termiske egenskaber
De termiske egenskaber for nanopartikler af koboltoxid er angivet i nedenstående tabel.
| Egenskaber | Metriske | Imperiale |
|---|---|---|
| Smeltepunkt | 895°C | 1643°F |
| Kogningspunkt | ||
| Kogningspunkt | 900°C | 1652°F |
Fremstillingsproces
Nanopartikler af koboltoxid kan fremstilles ved en homogen udfældningsmetode under anvendelse af forskellige syntetiske betingelser. Koboltoxidnanopartiklerne dannes ved termisk nedbrydning af kobolthydroxiderne i luft ved 350 °C (662 °F). Koboltoxidnanopartikler kan derefter karakteriseres ved hjælp af en række forskellige analytiske teknikker.
Anvendelser
De vigtigste anvendelser af koboltoxidnanopartikler er som følger:
- I mikroelektronik
- Som magnetiske nanopartikler med mange anvendelsesmuligheder i mikrobatterier, nanotråde og specifikke legerings- og katalysatoranvendelser
- I katalyse, superledere, elektronisk keramik og andre områder som et vigtigt uorganisk materiale
- Som katalysator og katalysatorbærere
- Som elektrodeaktive materialer
- Til glas, porcelænsfarvestoffer og -pigmenter
- Oxidationsmidler i den kemiske industri
- Seniorbriller og andre filtermaterialer
- Som karbid
- I temperatur- og gassensorer
- I elektrokromiske anordninger
- I emalje, slibeskiver og solenergiabsorbenter