Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Process parameters of the fabrication of monodisperse calcium carbonate nanoparticles in the rotating disc reactor

Katarzyna Majerczak

Abstract

Nanotechnology is highly interdisciplinary field of study. It enables the control and manipulation of individual molecules and atoms. Although nanotechnology brings a broad variety of opportunities, it is also connected with several significant challenges. As properties of nanoparticles highly depend on their size, structure and other factors, it is essential to elaborate new technologies, which would enable getting nanomaterials of directly determined sizes and physicochemical properties. Substances of nanometrical size usually show different features than their classical, well-known counterparts, which enables to apply them in a totally different form. An example of this kind of substance is calcium carbonate. The most common method of obtaining calcium carbonate is precipitating in aqueous environment (crystallisation). In this thesis the attempt of assessing the process parameters of obtaining monodisperse calcium carbonate nanoparticles for three different substrates has been made. The fact that used calcium hydroxides are not analytically pure, but come from ore, is of great importance. The aim was to prove that this kind of substrate does not impact on the purity of the product. Regular distribution of obtained nanoparticles diameters enables their potential practical applications as this nanoparticles are expected to have many applications and meet the needs of industrial processes. The process of gaseous carbon dioxide absorption in the calcium hydroxide suspension was carried out in the rotating disc reactor. This type of reactor allows to control processes connected with obtaining product. So, it is possible to optimize process conditions in order to obtain nanoparticles of desirable properties. To examine if obtained nanoparticles are monodisperse, exact characterisation of this nanoparticles is necessary. The morphology, sizes and distributions were investigated by using scanning electron microscope (SEM), while the mass composition and morphological form were studied by using thermogravimetric analysis and powder diffraction.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Katarzyna Majerczak (FCPE) Katarzyna Majerczak,, Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Title in Polish
Określenie parametrów procesowych wytwarzania monodyspersyjnych nanocząstek węglanu wapnia w rotacyjnym reaktorze dyskowym
Supervisor
Paweł Gierycz (FCPE/DSP) Paweł Gierycz,, Department of Separation Processes (FCPE/DSP)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Certifying unit
Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unit
Department of Separation Processes (FCPE/DSP)
Study subject / specialization
, Inżynieria Chemiczna i Procesowa
Language
(en) English
Status
Finished
Defense Date
02-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
55
Internal identifier
DICHP-2503
Reviewers
Paweł Gierycz (FCPE/DSP) Paweł Gierycz,, Department of Separation Processes (FCPE/DSP)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE) Tomasz Wąsowski (FCPE/CIPE) Tomasz Wąsowski,, Chair of Integrated Process Engineering (FCPE/CIPE)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Keywords in Polish
Nanocząstki węglanu wapnia, rotacyjny reaktor dyskowy, monodyspersyjność
Keywords in English
Calcium carbonate nanoparticles, rotating disc reactor, monodispersity
Abstract in Polish
Nanotechnologia to wysoce interdyscyplinarna nauka. Umożliwia ona kontrolę oraz manipulację na poziomie indywidualnych atomów oraz molekuł. Nanotechnologia niesie ze sobą szeroką gamę możliwości, ale także wyzwań. Ponieważ właściwości nanocząstek są związane z ich rozmiarem, strukturą oraz innymi czynnikami niezbędne jest opracowanie nowych technologii, które umożliwiałyby otrzymywanie nanomateriałów o ściśle określonych rozmiarach oraz właściwościach fizykochemicznych. Substancje o rozmiarach nanometrycznych zazwyczaj wykazują inne cechy niż ich klasyczne, dobrze poznane odpowiedniki, co pozwala na zastosowanie ich w zupełnie odmiennej formie. Przykładem takiej substancji jest węglan wapnia. Najbardziej powszechną metodą otrzymywania węglanu wapnia jest precypitacja w środowisku wodnym (krystalizacja). W tej pracy podjęto próbę ustalenia parametrów procesowych procesu otrzymywania nanocząstek węglanu wapnia dla trzech różnych substratów. Bardzo istotny jest fakt, iż użyte wodorotlenki wapnia nie są związkami czystymi do analizy, lecz pochodzą z rudy. Celem pracy było udowodnienie, że ten rodzaj substratu nie wpływa na czystość produktu. Regularny rozkład otrzymanych nanocząstek umożliwia ich potencjalne zastosowanie, ponieważ takie nanocząstki mogą mieć wiele zastosowań i spełniać wymagania stawiane procesom przemysłowym. Proces absorpcji gazowego dwutlenku węgla w zawiesinie wodorotlenku wapnia został przeprowadzony w rotacyjnym reaktorze dyskowym. Ten typ reaktora pozwala na kontrolowanie procesów związanych z otrzymywaniem produktu. Możliwa jest więc optymalizacja warunków procesowych w celu uzyskania nanocząstek o pożądanych właściwościach. W celu zbadania monodyspersyjności otrzymanych nanocząstek niezbędne było przeprowadzenie dokładnej charakterystyki owych nanocząstek. Morfologia, rozmiar nanocząstek oraz ich rozkład były badane poprzez użycie skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), skład masowy oraz morfologia były zostały określone przy użyciu analizy termograwimetrycznej oraz dyfraktometrii proszkowej.
File
  • File: 1
    253305_Katarzyna Majerczak_Process parameters of the fabrication of monodisperse calcium carbonate nanoparticles in the rotating disc reactor.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8957

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT516ac687b8094789bbf2e92efb92a3b4/
URN
urn:pw-repo:WUT516ac687b8094789bbf2e92efb92a3b4

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page