RESEARCH OF PROPERTIES OF DETONATION NANODIAMOND DEPENDING ON DEEP CLEANING TECHNOLOGY
Authors: Соловьёва К.Н. , Беляев В.Н. , Петров Е.А. 
Published: October 2024

Перспективные направления коммерциализации детонационных наноалмазов (ДНА) связаны с выпуском высокотехнологичной продукции биомедицинского назначения, полировальных материалов для суперфинишной обработки поверхности и изделий микроэлектроники. В этих областях применения огромное значение имеет размерный фактор и степень чистоты алмазной продукции. Размер и физико-химические свойства ДНАв равной мере зависят от технологий синтеза и технологий химической очистки. Существующие базовые технологии очистки не полностью обеспечивают современные требования качества ДНА. Поэтому применяются дополнительные стадии очистки, рассчитанные на увеличение содержания основного вещества в ДНА и снижение содержания твердых примесей менее 1 %. В данной работе исследовались свойства образцов ДНАполученные на разных стадиях глубокой очистки. Технология глубокой очистки, включает в себя последовательную обработку ДНА: плавиковой кислотой; соляной кислотой; гидроксидом натрия и ионообменными смолами. После каждой стадии образцы ДНА промывались дистиллированной водой до достижения рН нейтральной среды. В качестве исходных образцов использовались промышленные партии ДНА производства АО «ФНПЦ «Алтай», которые в дальнейшем и подвергались глубокой очистке. Оценивались качественный и количественный состав твердых примесей, элементный состав, качественный состав поверхности методом ИК-спектрометрии и средние размеры агрегатов ДНА. Показано, что применение технологии глубокой очистки по сравнению с базовой, позволяет увеличить содержание основного вещества до 87-88 %, снизить содержание твердых примесей до 0,1-0,2 %, уменьшить размеры агрегатов в ДНА.
Promising areas of commercialization of detonation nanodiamonds (DND) are associated with the release of high-tech biomedical products, polishing materials for superfinishing surfaces and microelectronics products. In these areas of application, the dimensional factor and the degree of purity of diamond products are of great importance. The size and physicochemical properties of DNDs are equally dependent on synthesis technologies and chemical treatment technologies. Existing basic cleaning technologies do not fully meet the modern quality requirements of DND. Therefore, additional purification steps are used, designed to increase the content of the basic substance in DND and reduce the content of solid impurities by less than 1%. In this work, we studied the properties of DND samples obtained at different stages of deep cleaning. Deep cleaning technology, including sequential treatment of DND: hydrofluoric acid; hydrochloric acid; sodium hydroxide and ion exchange resins. After each stage, DND samples were washed with distilled water until a neutral pH was reached. JSC «FR&PC «ALTAI», which went through a deeper cleaning. To evaluate the qualitative and quantitative components of the structure, elemental composition, qualitative surface composition by IR spectrometry and the average sizes of DND aggregates. It is shown that the use of deep cleaning technologies allows you to compare the content of basic substances to 87-88%, reduce the content of basic components to 0.1-0.2%, reduce the size of the aggregates in the DND.