A nanorészecskék felhasználási lehetőségei a biológiai, kémiai és ipari területeken végtelenek. A kutatók folyamatosan új alkalmazásokon dolgoznak.
Ez a cikk a kobalt-oxid nanorészecskék tulajdonságait és alkalmazásait tárgyalja. A kobalt a D blokk 4. periódusú eleme, míg az oxigén a P blokk 2. periódusú eleme. A kobalt megtalálható a kobaltit, eritrit, glaukodot és skutterudit ércekben.
A kobalt-oxid nanorészecskék fehér por formájában jelennek meg, spinell kristályszerkezettel. Fontos mágneses anyag, és P-típusú félvezetők. Ha a nanokobalt-oxidot hidrogénlángnak tesszük ki és 900°C-ra (1652°F) hevítjük, fémkobalttá alakul át.
A kobalt-oxid nanorészecskéket az emberre károsnak és a környezetre veszélyesnek minősítik. Lenyelve károsak lehetnek, és allergiás bőrreakciókat okozhatnak. A vízi élővilágra is nagyon mérgezőek, hosszan tartó hatásuk van.
Kémiai tulajdonságok
A kobalt-oxid nanorészecskék kémiai tulajdonságait az alábbi táblázat tartalmazza.
| Kémiai adatok | |
|---|---|
| Kémiai jel | Co3O4 |
| CAS No. | 1308-06-1 |
| csoport | kobalt 9 oxigén 16 |
| elektronikus konfiguráció | kobalt 3d7 4s2 oxigén 2s2 2p4 |
| Kémiai összetétel | |
|---|---|
| Elem | Tartalom (%) |
| Kobalt | 73,42 |
| Oxygen | 26.57 |
Fizikai tulajdonságok
A kobalt-oxid nanorészecskék fizikai tulajdonságait az alábbi táblázat tartalmazza.
| Tulajdonságok | Metrikus | Belső |
|---|---|---|
| Sűrűség | 6,11 g/cm3 | 0,220 lb/in3 |
| Moláris tömeg | 74.93 g/mol | – |
Termikus tulajdonságok
A kobalt-oxid nanorészecskék termikus tulajdonságait az alábbi táblázat tartalmazza.
| Tulajdonságok | Metrikus | Belső |
|---|---|---|
| Olvadáspont | 895°C | 1643°F |
| Fűtéspont | 900°C | 1652°F |
Előállítási eljárás
A kobalt-oxid nanorészecskék homogén kicsapási módszerrel állíthatók elő különböző szintetikus körülmények között. A kobalt-oxid nanorészecskék a kobalt-hidroxidok 350 °C-on (662 °F) levegőn történő termikus bomlásával keletkeztek. A kobalt-oxid nanorészecskék ezután különböző analitikai technikákkal jellemezhetők.
Alkalmazások
A kobalt-oxid nanorészecskék legfontosabb alkalmazásai a következők:
- A mikroelektronikában
- Mágneses nanorészecskékként számos felhasználási lehetőséggel mikroelemekben, nanodrótokban, valamint speciális ötvözetekben és katalizátorokban
- A katalízisben, szupravezetőkben, elektronikus kerámiában és más területeken fontos szervetlen anyagként
- Katalizátorként és katalizátorhordozóként
- Elektród-aktív anyagként
- Üveghez, porcelán színezőanyagok és pigmentek
- Kémiai ipari oxidálószerek
- Szemüvegek és egyéb szűrőanyagok
- Karbidként
- Hőmérséklet- és gázérzékelőkben
- Elektrokróm eszközökben
- Zománcokban, csiszolókorongokban és napenergia-abszorberekben
.