Исследование дефектной структуры Mg-Al,Ni-Al,Mg-Ga гидроталькитов, продуктов терморазложения и их гидратации методами рентгеновской дифракции

• Автор: Леонтьева, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Слоистые двойные гидроксиды (СДГ). Литературный обзор

1Л Применение

1.2 Структура гидроталькита

1.3 Способы синтеза СДГ

1.4 Исследование реальной структуры синтезированных гидроталькитов. Использование разных подходов рентгеновской дифракции для трехмерно (3D) упорядоченных и одномерно (1D) разупорядоченных кристаллов
1.5. Процесс терморазложения слоистых двойных гидроксидов - традиционные методы термического анализа, in situ терморентгенография

1.5.1 Терморазложение Mg-Al гидроталькитов

1.5.1.1. Существующие модели оксидной фазы Mg(Al)Ox

1.5.2 Терморазложение Ni-Al гидроталькитов
1.5.2.1. Существующие модели оксидной фазы Ni(Al)Ox
1.5.3 Терморазложение Mg-Ga гидроталькитов
1.5.3.1. Существующие модели оксидной фазы Mg(Ga)Ox
1.6. Исследование способности гидроталькитов к реконструкции
1.6.1 Способность к реконструкции Mg-Al гидроталькита
1.6.2 Способность к реконструкции Ni-Al гидроталькита
1.6.3 Способность к реконструкции Mg-Ga гидроталькита
Заключение к Главе
Глава 2 Объекты и методы исследования
2.1. Синтез
2.2. Химический анализ
2.3. Рентгенографические методы исследования
2.3.1 Проведение эксперимента
2.3.2 Определение микроструктурных параметров
2.3.3 Метод Ритвельда

2.3.4 Моделирование рентгеновских дифракционных картин в приближении одномерно разупорядоченного кристалла
2.3.5 In situ терморентгенография
2.4. Термический анализ
2.5. Метод просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (ПЭМВР)
2.6. ЯМР 27А1, 7IGa
2.7. Дифференцирующее растворение
2.8. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)
2.9. ИК- спектроскопия
2.10. УФ-спектроскопия
Глава 3 Исследование структуры исходных Mg-Al, Ni-Al и Mg-Ga гидроталькитов
3.1 Расчеты модельных рентгенограмм чистых политипов и моделирование на их основе рентгенограмм дефектных кристаллов
3.1.1 Расчет рентгенограмм чистых политипов
3.1.2 Анизотропия размеров частиц
3.1.3 Смешаннослойность
3.1.4 Нарушение упаковки слоев
3.1.5 Турбостратность
3.1.6 Влияние разного содержания молекул воды в межслоевых галереях на
дифракционную картину
3.2 Исследование структуры синтезированных образцов
Заключение по Главе
Глава 4 Исследование процесса терморазложения Mg-Al, Ni-Al и Mg-Ga гидроталькитов. Структура промежуточных гидроксидных и оксидной фаз. Гидратация оксидной формы
4.1 Исследование терморазложения гидроталькитов
4.1.1 Терморазложение Mg-Al гидроталькита
4.1.2 Терморазложение Ni-Al гидроталькита

4.1.3 Терморазложение Mg - Ga гидроталькита
4.2......Исследование способности к реконструкции оксидных фаз при гидратации в воде
4.2.1 Mg-Al и Mg-Ga
4.2.2 Ni-Al
Заключение по Главе
Глава 5 Исследование структуры оксидных фаз, полученных из Mg-Al, Ni-Al и Mg-Ga гидроталькитов
5.1 Mg-Al
5.2 Ni-Al
5.3 Mg-Ga
Заключение
ВЫВОДЫ
Благодарности
Список цитируемой литературы

температуре 100 °С. Также, авторы предполагали, что переход от октаэдрического окружения А13+ к тетраэдрическому А13+ возможен только через пятикоординированный А13+. Однако резонанс, соответствующий пятикоординированному алюминию расположен в том же месте, где расположены саттелитные пики от пиков с химическими сдвигами 8=+8 8=+80. Для разделения сателлитных пиков и определения химического сдвига, соответствующего пятикоординированному алюминию, авторы выполнили эксперименты по нутации, которые используются для идентификации сигналов от атомов, имеющих близкие химические сдвиги, но обладающих разными силами квадрупольного взаимодействия. Спектры нутации исходных гидроталькитов показали, что существует два октаэдрических центра, которые являются А1(ОН)б со связанным карбонат-ионом или без него. Медленный нагрев приводит к снижению интенсивности одного из октаэдрических окружений, в котором А13+, вероятно, связан с карбонат-ионом.
1.5.2 Терморазложение №-А1 гидроталькитов.
Авторами [120] исследовалось термическое разложение М-А1 гидроталькитов с соотношением №:А1=2,1:1 методом ТГ-ДТА. Наблюдались две области потери массы: первая в интервале 25-250 °С связана с удалением межслоевой воды, вторая в интервале 300-400 °С с дегидроксилированием и декарбонизацией. Подобные изменения наблюдали авторы [130, 131], которые отмечали также появление на кривых ДТА трех эндотермических пиков, первый из которых располагался в первой области потери массы, в то время как второй и третий эндотермический пик во второй области потери массы.
Аналогично проведенным исследованиям на Mg-Al системе, авторы [101] повторили эксперимент для Ш-А1 гидроталькита (N1:А1=2:1 и 3:1). Отмечено, что для М-А1 гидроталькита при повышении температуры на рентгенограммах наблюдаются те же эффекты и такие же изменения, как и в случае Mg-Al образцов, а именно смещение базальных рефлексов 003 и 006 в область более высоких углов, при повышении температуры выше 100 °С, образование метастабильной