Физико-химические и каталитические свойства материалов на основе Ag и Cu-содержащих каркасных фосфатов циркония

• Автор: Дорофеева, Наталия Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Обозначения и сокращения
Глава 1. Литературный обзор
1.1 Строение фосфатов циркония
1.1.1 Строение и свойства фосфатов циркония со слоистой структурой
1.1.2 Строение и свойства фосфатов циркония с металлами со структурой N2?
1.2 Методы получения фосфатов циркония с металлами
1.2.1 Синтез слоистых фосфатов циркония и металлсодержащих систем на их основе
1.2.2 Методы получения каркасных фосфатов циркония с металлами
1.3 Катализаторы на основе фосфатов циркония
1.3.1 Катализаторы на основе фосфатов циркония слоистой структуры
1.3.2 Катализаторы на основе фосфатов циркония каркасной структуры
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Синтез Ag- и Си-содержащих каталитических систем на основе фосфатов циркония со структурой Ы2Р
2.1.1 Соосаждение фосфата циркония-серебра AgZr2(P04)з
2.1.2 Золь-гель синтез AgxZr2J25-oд5x(P04)з (х = 0; 0,23; 1) и Сьйг2(Р04)з
2.1.3 Золь-гель синтез AgxNaxZr2(P04)з (х = 0,23; 0,5)
2.1.4 Золь-гель синтез фосфата циркония-серебра с введением силикатной составляющей
2.2 Методы исследования катализаторов
2.2.1 Метод рентгенофазового анализа
2.2.2 Метод растровой электронной микроскопии
2.2.3 Метод просвечивающей электронной микроскопии
2.2.4 Метод ИК-спектроскопии
2.2.5 Метод электронной спектроскопии диффузного отражения
2.2.6 Элементный анализ
2.2.7 Измерение удельной поверхности
2.2.8 Метод тсмпературно-программированного восстановления и окисления
2.2.9 Методика исследований каталитической активности серебро- и медьсодержащих фосфатов циркония в процессе окисления этиленгликоля
2.2.9 Хроматографический анализ продуктов окисления этиленгликоля
2.2.10 Методика исследований каталитической активности серебро- и медьсодержащих фосфатов циркония в процессах окислительного дегидрирования и дегидрирования этанола

Глава 3. Исследование структуры, физико-химических свойств и формирования активной поверхности А®- и Си-содержащих фосфатов циркония
3.1 Структура и свойства фосфатов циркония-серебра AgZr2(P04)з, полученных соосаждением и золь-гель методом
3.1.1 Количественный анализ серебра в фосфатах циркония AgZr2(P04)з
3.1.2 Текстурные характеристики AgZr2(P04)з
3.1.3 Фазовый состав фосфатов циркония-серебра AgZr2(P04)з
3.1.4 Формирование частиц серебра на поверхности AgZr2(P04)з под воздействием восстановительной атмосферы
3.1.5 Фазовый анализ фосфатов циркония и серебра после восстановления
3.1.6 Исследование химического состава образцов методом ИК-спектроскопии
3.2 Двойные фосфаты циркония с пониженным содержанием серебра AgxZr2J25-o,25x(P04)з (х = 0,23; 0,5)
3.2.1 Введение серебра на стадии синтеза
3.2.2 Введение серебра ионным обменом
3.3 Влияние введения силикатной составляющей в фосфат циркония-серебра на стадии синтеза
3.3.1 Фазовый состав Ag2Zr2SiP20l2
3.3.2 Процессы восстановления-реокисления А§+ сложной системы АгБР
3.3.3 Фазовый анализ фосфат-силиката циркония-серебра, обработанного восстановителем
3.3.4 Исследование химического состава фосфат-силиката циркония-серебра AZSP методом ИК-спектроскопии
3.4 Структура и свойства фосфата циркония-меди
3.4.1 Фазовый анализ фосфата циркония-меди
3.4.2 Устойчивость фосфатов циркония-меди к высокотемпературным
восстановительным обработкам
Заключение к главе
Глава 4. Исследование каталитических свойств материалов на основе каркасных
фосфатов циркония и металов Ш группы
4.1 Закономерности окисления этиленгликоля па Ag- и Си-содержащих фосфатах
циркония
4.1.1 Исследование каталитической активности Адгг2(Р04)3 в процессе окисления этиленгликоля в глиоксаль

4.1.2 Каталитическая активность фосфатов циркония-серебра и циркония-меди после активации в восстановительной среде
4.1.3 Сравнительный анализ параметров каталитического процесса окисления этиленгликоля для серебросодержащих фосфатов циркония, полученных разными методами
4.1.4 Состояние катализаторов на основе А§-содержащих фосфатов циркония после каталитических экспериментов окисления этиленгликоля
4.2 Каталитическое превращение этанола на серебро- и медьсодержащих системах,
сформированных на основе каркасных фосфатов циркония
Заключение к главе
Выводы
Список литературы

2.2.2 Метод растровой электронной микроскопии
Морфология образцов была исследована методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) на автоэмиссионном высоковакуумном растровом электронном микроскопе LMU2 с энергией первичного электронного пучка 20кВ. Образцы в виде порошка крепились с помощью специального клея на стальной держатель, на поверхность образца для улучшения контрастности напыляли тонкую углеродную пленку. Для получения электронных фотографий, наиболее полно отражающих реальную морфологию поверхности образцов, проводился тщательный осмотр характерных участков поверхности, после чего производилось сканирование выбранного участка при различных разрешениях. В том случае, когда ожидалось наличие существенных различий в морфологии поверхностных и объемных структур образцов, производилась отдельная съемка соответствующих участков.
Исследования проведены в аналитическом центре геохимии природных систем ТГУ.
2.2.3 Метод просвечивающей электронной микроскопии
Внутренняя структура образцов была исследована методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) на просвечивающем электронном микроскопе марки Philips СМ 30 с электронной записью изображения. Ускоряющее напряжение - 300 кВ. Образцы катализаторов наносили на медные сетки («реплики») с формваровой или углеродной пленкой (200 меш). Подготовка образца к нанесению на «реплику» заключалась в механическом измельчении катализаторов в агатовой ступке. Затем небольшое количество образца помещали в 25 мл колбу и заливали спиртом (или эфиром). Колбу помещали в ультразвуковую ванну на 15 мин. Полученную взвесь наносили микропипеткой на реплику и сушили. Для получения электронных фотографий, наиболее полно отражающих реальную структуру образцов, проводили тщательный осмотр структуры, после чего производилось сканирование выбранного наиболее характерного участка/поля при различных разрешениях. С целью определения фазового состава снимались микродифракционные картины. По полученным электронограммам по формуле:
dhki = r*D, (2.2)
где D - дифракционная постоянная электронного микроскопа, г - радиус дифракционного кольца или расстояние от точечного рефлекса до центрального пятна на электронограмме, рассчитывались межплоскостные расстояния, которые сравнивались с табличными значениями (PDF 2) для каждой из предполагаемых фаз с дальнейшей идентификацией.
Исследования проведены на базе Научно-образовательного центра ТГУ.