Диссертация (1150232)
Текст из файла
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ»ИМЕНИ В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)На правах рукописиБАЯНОВ Владимир АндреевичКИНЕТИКА ОБРАЗОВАНИЯГЕРМАНОМОЛИБДЕНОВОГО ГЕТЕРОПОЛИАНИОНАВ ВОДНЫХ РАСТВОРАХСпециальность 02.00.04 – физическая химияДиссертация на соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:кандидат химических наук,доцент О.В. РахимоваСанкт-Петербург 20152ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4ГЛАВА 1.
ГЕТЕРОПОЛИСОЕДИНЕНИЯ: ТИПЫ СТРУКТУР И ОБЛАСТИПРИМЕНЕНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ ............................................................ 71.1. Типы структур полиоксометаллатов .................................................................. 71.2 Роль гетерополисоединений в современной химии ......................................... 161.2.1 Полиоксометаллаты как аналитическая форма определения элементов 161.2.2.
Полиоксометаллаты в биохимии ................................................................ 171.2.3.Применение полиоксометаллатов в катализе............................................. 191.2.4. Полиоксометаллаты как наноструктуры ................................................... 211.2.5. Другие области применения........................................................................ 26ГЛАВА 2.МЕТОДИКАИССЛЕДОВАНИЯКИНЕТИКИОБРАЗОВАНИЯГЕРМАНОМОЛИБДЕНОВОГО ГЕТЕРОПОЛИАНИОНА ..................................... 282.1.Характеристикагерманомолибденовогогетерополианионакаканалитической формы определения элемента ........................................................
282.2. Классическая спектрофотометрическая методика определения германия ввиде германомолибленового гетерополианиона .................................................... 292.3. Подбор оптимальных условий для проведения спектрофотометрическогоэксперимента .............................................................................................................. 302.4. Характеристика использованных реагентов ....................................................
322.5. Методика проведения кинетического эксперимента ...................................... 332.6.Синтезмонокристаллическойоднозамещеннойсеребрянойсолигерманомолибденового гетерополианиона ............................................................. 342.7. Исследование состава и структуры серебряной соли германомолиденовойгетерополикислоты .................................................................................................... 352.8. Возможность определения кремния и германия в совместном присутствии вводных растворах в виде молибденовых гетерополианионов .............................. 38ГЛАВА 3.КИНЕТИЧЕСКАЯСХЕМАОБРАЗОВАНИЯГЕРМАНОМОЛИБДЕНОВОГО ГЕТЕРОПОЛИАНИОНА .....................................
4033.1. Механизм образования германомолибденовых гетерополианионов в кислыхводных растворах ....................................................................................................... 403.2.Влияниеводородногопоказателянакинетикуобразованиягерманомолиденового гетерополианиона в водных растворах ............................ 423.3. Кинетическая схема образования германомолиденовых гетерополианионов......................................................................................................................................
473.4.Определениеконстантыскоростиобразованияβ-формыгерманомолиденового гетерополианиона kβ ........................................................... 513.5. Кинетическая схема определения кремния и германия в виде молибденовыхгетерополианионов в совместном присутствии ..................................................... 53ГЛАВА 4.ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕСПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕРМАНИЯ И КРЕМНИЯ В СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ......................................................................................................................................... 574.1. Анализ ограничений кинетической схемы определения германия и кремнияв совместном присутствии ........................................................................................
574.2. Методика дифференциального спектрофотометрического определениягермания и кремния в совместном присутствии .................................................... 604.3. Результаты дифференциального спектрофотометрического определениягермания и кремния в совместном присутствии .................................................... 60ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ................................................................ 66СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................. 68ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................. 924ВВЕДЕНИЕГетерополисоединения (ГПС) и изополисоединения (ИПС) относятся кбольшому классу неорганических веществ – полиоксометаллатам (ПОМ),содержащим десятки или даже сотни атомов переходных металлов и кислорода.Широкие исследования в области химии этих комплексных неорганическихсоединений не прекращаются с первой половины ХХ-го века, посколькуинтересны не только теоретические аспекты их получения, но и областиприменения: катализ; аналитическая химия; биохимия, включая работы в областионкологии; а также супрамолекулярная химия – ПОМ представляют несомненныйинтерес как строительные блоки в наноструктурных композитах и молекулярныхкластерах,благодарясвоемусимметричному,ажурномустроениюиспособностью к самоорганизации, а также возможности создания полимерныхструктур и материалов на их основе.
Помимо этого, особенности химическихсвойств ПОМ послужили базой для развития многих фундаментально важныхконцепций, в частности, представлений о самосборке (self-assembly) полиядерныхсоединений, в т.ч. наноразмерных, обладающих сложной структурой, что являетсяодним из трендов развития современной химии и материаловедения.Актуальность работы.Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что современныеисследования в области химии ПОМ в основном связаны с методами их синтеза иобластями применения.
В тоже время известно, что для получения целевогопродукта с заданным комплексом свойств необходимо иметь представление окинетике его образования, а для более сложных соединений, таких какмолекулярные кластеры, – знать механизм образования строительных блоков внаноструктурных композитах на основе ПОМ.Цель работы.Созданиекинетическойкомплексообразованияисхемы,изомерногоописывающейпереходапроцессыгерманомолибденовогогетерополианиона в водных растворах в одно- и бикомпонетных системах,5содержащих германий и кремний, методом кинетической спектрофотометрии.Для достижения поставленной цели разработана оригинальная методикаэксперимента, позволяющая определить кинетические параметры реакцииобразованиягерманомолибденовогогетерополианиона,атакжеинтервалустойчивости германомолибденового гетерополианиона в водных растворах призначениях рН (от 0,6 до 2).Метод исследования.Молибдатные гетерополианионионы окрашены в растворах, что позволяетиспользовать спектрофотометрические методы анализа для изучения кинетикиреакцийихобразования.Сучетомвысокойчувствительностиспектрофотометрических методов анализа такой подход позволяет получитьдостоверныеданныеопроцессекомплексообразованияииспользоватьполученные результаты для целенаправленного синтеза новых материалов сзаранее заданным комплексом свойств.
Следует отметить, что при кинетическихисследованиях многокомпонентных систем, содержащих вещества со сходнымиили даже полностью идентичными спектрами поглощения, оптимальным методомисследования является дифференциальная спектрофотометрия.Научная новизна.Предложена кинетическая схема процессов образования β- и α-формгерманомолибденового гетерополианиона в водных растворах, позволяющаяизучатьпараллельно-последовательныекомплексообразования.спектрофотометрическогоРазработанаметодадляреакции,протекающиекинетическаяисследованиявходемодификацияэтихпроцессов.Наосновании экспериментальных данных определены кинетические характеристикипроцессов, происходящих при образовании обеих форм германомолибденовогооксометаллатного комплекса.Разработанметодологическийподходдлядифференциальногоспектрофотометрического изучения систем, содержащих германий и кремний всовместном присутствии без предварительного разделения и концентрированияпо разнице кинетических параметров.6Практическая значимость работы.Предложеннаякинетическаясхемаобразованияβ-иα-формгерманомолибденового гетерополианиона в водных растворах и полученныеэкспериментальные данные будут положены в основу дифференциальнокинетическогоспектрофотометрическогометода определениягермания икремния в совместном присутствии для контроля синтеза стѐкол и прекурсоровпри получении оптоволокна по золь-гель технологии.Апробация работы.Основныерезультатыдиссертационнойработыдокладывалисьиобсуждались на: VI Всероссийской конференции по химии «Менделеев-2012»(Санкт-Петербург, 2012), VII Всероссийской конференции молодых учѐных,аспирантов и студентов с международным участием по химии и наноматериалам«Менделеев-2013»(Санкт-Петербург,2013),научно-практическойонлайнконференции «Спектрометрические методы анализа» (Казань, 2013), VIIIВсероссийской конференции молодых учѐных, аспирантов и студентов смеждународным участием по химии и наноматериалам «Менделеев-2014» (СанктПетербург,2014);VМеждународнойнаучно-практическойвиртуальнойконференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологии» (Казань,2014).7ГЛАВА 1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
