Диссертация (Синтез и свойства ультрадисперсных и наноразмерных оксидов и сложнооксидных фаз на основе ниобия и тантала)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Синтез и свойства ультрадисперсных и наноразмерных оксидов и сложнооксидных фаз на основе ниобия и тантала". PDF-файл из архива "Синтез и свойства ультрадисперсных и наноразмерных оксидов и сложнооксидных фаз на основе ниобия и тантала", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "диссертации и авторефераты" в общих файлах, а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата химических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования «Московский технологический университет»На правах рукописиСмирнова Ксения АлексеевнаСИНТЕЗ И СВОЙСТВА УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ИНАНОРАЗМЕРНЫХ ОКСИДОВ И СЛОЖНООКСИДНЫХ ФАЗНА ОСНОВЕ НИОБИЯ И ТАНТАЛАСпециальность 02.00.01 – неорганическая химияДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:доктор химических наук,профессор Дробот Д.В.Москва – 2017ОГЛАВЛЕНИЕСОКРАЩЕНИЕ, ОБОЗНАЧЕНИЕ И ТЕРМИНЫ .......................................................................
4ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................... 51. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ......................................................................................................... 81.1. Алкоксотехнология.
Алкоксиды металлов – прекурсоры для получения оксидныхматериалов........................................................................................................................................... 81.2. Метилаты ниобия и тантала: методы получения, свойства и структура ............................... 91.3. Понятие золь-гель метода ......................................................................................................... 131.4. Варианты золь-гель метода получения оксидов ниобия и тантала ...................................... 141.5. Метод сверхкритического флюидного антисольвентного осаждения (SAS) для полученияоксидных материалов .......................................................................................................................
171.6. Области применения высших оксидов и сложнооксидных фаз ниобия и тантала ............. 241.7. Выводы из литературного обзора и постановка задач исследования .................................. 272. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ......................................................................................... 312.1. Методы исследования, исходные материалы и аналитический контроль ........................... 312.2. Синтез метилатов ниобия и тантала М2(ОМе)10, где (М=Ta, Nb) ......................................... 352.3. Золь-гель метод получения порошков M2O5 (M=Ta, Nb) ......................................................
382.3.1.Синтез интермедиатов ниобия и тантала .......................................................................... 382.3.2. ИК-спектроскопическое исследование интермедиатов ниобия и тантала .................... 392.2.3. Изучение термических свойств интермедиатов ниобия и тантала ................................ 412.3.4. Рентгенофазовый анализ продуктов термолиза интермедиатов ниобия и тантала ...... 462.3.5. Определение размера частиц и морфологии оксидов ниобия и тантала ....................... 492.3.6. Определение удельной площади поверхности и объем пор оксидов ниобия и тантала......................................................................................................................................................... 512.3.7. Обсуждение результатов ....................................................................................................
542.4. Синтез порошков M2O5 (M=Ta, Nb) методом сверхкритического флюидногоантисольвентного осаждения (SAS) ............................................................................................... 552.4.1. Синтез оксидов ниобия и тантала ..................................................................................... 552.4.2. ИК-спектроскопическое исследование интермедиатов ниобия и тантала .................... 592.4.3. Изучение термических свойств интермедиатов ниобия и тантала ................................
612.4.4. Рентгенофазовый анализ продуктов термолиза интермедиатов ниобия и тантала ...... 652.4.5. Определение размера частиц и морфологии оксидов ниобия и тантала ....................... 672.4.6. Определение удельной площади поверхности и объем пор аморфных оксидов ниобияи тантала ........................................................................................................................................
7322.4.7. Обсуждение результатов .................................................................................................... 762.5. Получение биметаллических порошков (NbxTa1-x)2O5 методом сверхкритическогофлюидного антисольвентного осаждения (SAS) ........................................................................... 782.5.1. Синтез биметаллических оксидов ниобия и тантала....................................................... 782.5.2.
ИК-спектроскопическое исследование биметаллических интермедиатов ниобия итантала............................................................................................................................................ 792.5.3. Изучение термических свойств биметаллических интермедиатов ниобия и тантала . 832.5.4. Рентгенофазовый анализ продуктов термолиза биметаллических интермедиатовниобия и тантала .................................................................................................................................. 862.5.5.
Определение морфологии и размера частиц (NbxTa1-x)2O5 ............................................ 882.5.6. Определение удельной площади поверхности и объем пор аморфных (NbxTa1-x)2O5 . 912.5.7. Обсуждение результатов ....................................................................................................
932.6. Синтез CuNb3O8 методом сверхкритического флюидного антисольвентного осаждения(SAS) .................................................................................................................................................. 942.7. Методы золь-гель и совместного осаждения получения танталатов РЗЭ (Eu) ................. 1012.7.1. Синтез танталатов европия .............................................................................................. 1012.7.2. Изучение термических свойств танталатов европия ..................................................... 1022.7.3. Рентгенофазовый анализ танталатов европия ................................................................
1052.7.4. Спектры люминесценции танталатов европия .............................................................. 1072.7.5. Обсуждение результатов .................................................................................................. 108ВЫВОДЫ ..................................................................................................................................... 109СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................................................................
111ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................................... 1263СОКРАЩЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ТЕРМИНЫRМеMa, b, cdh, k, lI–––––––Imорганический радикалметанолметалллинейные параметры элементарной ячейки, нм, Åмежплоскостное расстояние, нм, Åиндексы Миллераинтенсивность рефлекса (высота пика), % (по отношению к наиболееинтенсивной линии), число импульсов– сила тока, А– масса, мг, гTUλτΘРЗЭICDD–JCPDS–––––––CODИКтемпература, °С, К (T[°С]=T[K] – 273,15)напряжение, Вдлина волны, нм, Åвремя, продолжительность процесса, ч, мин, сугол скольжения рентгеновских лучей, °(градусы)редкоземельные элементыInternational Center for Diffraction Data – Joint Committee on PowderDiffraction Standards– Crystallography Open Database– инфракрасная спектроскопияРФАДТАРСА– рентгенофазовый анализ– дифференциально-термический анализ– рентгеноспектральный анализSASCЭМ– Supercritical Antisolvent (Метод сверхкритического флюидногоантисольвентного осаждения)– сканирующая электронная микроскопияДСР– метод динамического светорассеянияBET– метод Брунауэра–Эммета–ТеллераBJH– метод Баррета-Джойнера-ХалендыXRPD– метод порошковой дифракции синхротронного монохроматическогорентгеновского излучения4ВВЕДЕНИЕАктуальность темы.
Разработка эффективных технологий получения дисперсныхметаллооксидных материалов является актуальной задачей в связи с устойчивой тенденциейрасширения сфер применения данного класса материалов, наблюдающейся в материаловедениив течение последних 10−15 лет [1].Востребованность материалов на основе d-элементов служит побудительным мотивом кпостановке исследований, целью которых является создание управляемых, экономическиоправданных и экологически приемлемых процессов получения материалов, обладающихнабором необходимых потребительских качеств.
Помимо состава и структуры, свойстваматериала определяются многими факторами: выбором предшественника (прекурсора),стратегией синтеза, техническими характеристиками оборудования для его реализации,гранулометрическим составом продукта, формой частиц и т.д. Вовлечение в исследования, азатем и в сферу промышленного использования, ультрадисперсных (≥ 100-500 нм) инаноразмерных (≤ 100 нм) материалов в сочетании с новыми технологическими процессами ихполучения – динамично развивающееся направление химии [2].Современные, или High Tech технологии, традиционные области промышленности несмогли бы существовать и развиваться без накопленных теоретических и практических знанийо химии и технологии материалов.
Значительную часть этих материалов составляют простые исложные оксиды. Многочисленные сложные оксиды необходимы в электронике, оптике,катализе, медицине и других областях техники [3]. Применение этих материалов в технологиитребует простых и масштабируемых до промышленных объемов способов синтеза,позволяющих воспроизводимо получать материалы с требуемым комплексом свойств икачеств.Эффективнымподходом,врамкахметодов«мягкой»химиикполучениюпредшественников и целевых продуктов, являются алкоксотехнология, сверхкритическиефлюидные технологии (СКФТ) и варианты золь-гель процессов.
Они обладают рядом общихпреимуществ, по сравнению с высокотемпературными методами твердофазного синтеза:получение высокочистых и химически активных материалов, низкая температура синтеза,фазовая однородность и экологическая чистота процессов [2].Микроструктуру и состав материалов можно контролировать целенаправленнымвыбором исходных соединений – прекурсоров [4]. Высокие требования предъявляются кпрекурсорам оксидных материалов и методам их обработки: чистота, технологичность процессаполучения, хорошая растворимость в распространенных органических растворителях, низкиетемпературы плавления и испарения, возможность перехода в газообразное состояние без5разложения, низкая токсичность и т.д.
