Применение низкотемпературной плазмы для обработки соединений кобальта
Ученые из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН и Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН провели плазменный синтез двойной комплексной соли кобальта (гексацианокобальтат (III) гексаамминжелеза (II) [Co(NH₃)₆][Fe(CN)₆]). Исследование позволило выяснить, как плазменное воздействие меняет путь разложения соли и влияет на образование феррита кобальта (CoFe₂O₄). В рамках исследования применялся барьерный разряд — способ создания низкотемпературной плазмы. При мощности 100 Вт наблюдалось полное исчезновение цвета исходной соли, но для завершения процесса требовалось два цикла по десять минут с промежуточным перемешиванием, при этом плазма инициировала экзотермическое разложение прекурсора примерно при 230 °С, после чего температура стабилизируется на уровне около 125 °С. Это подтвердило, что плазма запускает химическую реакцию, но после прохождения активной стадии процесс прекращает усиленно выделять тепло, при этом полностью оксидная структура не образуется. Полная однофазная структура феррита кобальта формировалась при температурах 900 и 1 000 °С. Выявлено, что плазма значительно снижает содержание органических фаз в исходном прекурсоре, ускоряет разрушение координационных связей и формирует предпосылки для более точного и энергоэффективного синтеза оксидов.
Результаты работы опубликованы в журнале «Thermo» и могут быть использованы для создания биметаллических оксидных материалов, где химические элементы находятся в строго определенных соотношениях.