Закономерности совместной сорбции ионов иттрия, бария, меди как основа получения сложного оксида YBa2Cu3O7-б

• Автор: Нестерова, Елена Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1.1. Кристаллическая структура сложных оксидов

1.2. Кислородная нестехиометрия

1.3. Катионная и анионная нестехиометрия

1.4. Термодинамические свойства сложных оксидов

1.5. Получение сложных оксидов

ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ,. РАСТВОРЫ В МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика катионита и подготовка к работе

2.1.1. Стандартизация ионитов

.2. Определение обменной емкости ионитов

2.2. Исходные растворы и методы анализа

2.3. Методики исследования

2.3.1. Исследование равновесия ионного обмена методом снятия изотерм сорбции
2.3.2. Методика изучения кинетики ионообменного процесса
2.3.3. Термохимические измерения
2.3.4. Реитгенофазовый анализ
2.3.5. Термогравиметрический анализ
2.3.6. Иодометрическое титрование
2.3.7. Методика получения ИК спектров
ГЛАВА З.ИОННЫЙ ОБМЕН НА КАТИОНИТАХ В ПРОЦЕС
САХ СОРБЦИИ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ
1. Основные свойства нитратов, их поведение и ионное состоя ние в водных растворах
3.2. Способы координации и особенности стереохимии ионов 0 в неорганических нитратах
3.3. Ионообменные равновесия
3.3.1. Ионные равновесия в растворах МеЮМеЫ3

3.3.2. Ионные равновесия в растворах
Н в присутствии карбоксильного катионита КБ4п
ГЛАВА 4. ИОНООБМЕННОЕ РАВНОВЕСИЕ НА КАТИОНИТЕ
4.1. Описание ионообменного равновесия методом построения изотерм
4.2. Ионообменное равновесие в растворах Н на карбоксильном катионите КБ4п2.
4.3. Термохимическое исследование ионообменных равновесий на карбоксильном катионите КБ4п2.
ГЛАВА 5. КИНЕТИКА СОРБЦИИ ИОНОВ 2,2 3 НА КАРБОКСИЛЬНОМ КАТИОНИТЕ КБ4п2.
5.1. Общие сведения но теории.кинетики ионного обмена
5.2. Кинетика сорбции ионов 2,2,3 на карбоксильном ка тионите КБ4п2.
ГЛАВА 6. ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ
6. Закономерности получение купрата иттрия и бария в виде гранулята пиролизом ионита
6.1.1. Условия получения купратов.иттрия и бария методом ионного обмена
6.1.2. Множественный корреляционный анализ
6.2. Термолиз ионита с сорбированными ионами и получение 3 сложных оксидов
6.3. Микроструктура сложного оксида на основе карбоксильного 0 катионита
6.4. Термодинамические свойства системы Ва О
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


Результаты работы были доложены на международных конференциях Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий в инновационных проектах Москва, , Теоретические аспекты использования сорбционных и хроматографических процессов в металлургии и химической технологии Екатеринбург, , Новыетехнологии, инновации, изобретения Москва, , а также на всероссийской научнопрактической конференции Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири Тюмень, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК. ГЛАВА 1. В настоящее время получено и исследовано большое количество сложных оксидов, обладающих свойствами сверхпроводников. Внимание исследователей сосредоточено на отдельных и основных классах металлооксидных химических соединений. Это купраты лантана и стронция, купраты иттрия и бария, сложные висмут и таллий содержащие оксиды. Анализ уже имеющихся сведений о строении и составе сложных оксидов позволил сделать ряд обобщений. Вопервых, практически все они являются сложными слоистыми медьсодержащими оксидами, структура которых включает кислороддефицитные перовскитные блоки. В настоящее время ответственным за сверхпроводимость в купратах считают именно медькислородный слой Си , 0, 4. Электроны атомов меди и кислорода, образующие связи в таком слое, делокализованы, т. Поэтому соединения, содержащие в своих структурах слои Си, могут иметь металлический тип проводимости. Сверхпроводимость при температурах ниже критической возникает при допировании слоев Си оптимальным количеством носителей заряда, которое происходит при упорядочении кислородных атомов и вакансий по достижении сверхпроводящей фазой определенной кислородной стехиометрии. Другим важным параметром, определяющим сверхпроводящие свойства, является длина связи между атомами меди и кислорода в слое. Как следствие, эти структуры являются слоистыми. Поскольку кристаллическая структура не может состоять только из одноименно заряженных фрагментов слои Си, для выполнения условия электронейтральности необходимо существование других, компенсирующих заряд слоев, или присутствие между сверхпроводящими плоскостями Си диэлектрических прослоек. Наличие в этих прослойках легко поляризующихся ионов например, Са2, Бг2, Ва2 может быть использовано дырками, находящимися в слое Си, для образования куперовской пары при переходе в сверхпроводящее состояние. Одним из наиболее изученных металлооксидных купратов является, иттриевая керамика УВа2Си7. УВа2Си это кристалл, имеющий элементарную ячейку орторомбической структуры, симметрия, которого описывается пространственной группой Ршшт 6, 7, 3. Кристаллическая структура1 соединения УВа2Си7 изображена на рисунке 1. Взаимодействие медькислородных плоскостей с медькислородными цепочками, осуществляемое черезатомы кислорода , является достаточно слабым. Это обстоятельство и позволяет рассматривать структуру как слоистую. При1 удалении кислорода симметрия кристалла изменяется на тетрагональную пространственная группа Р4штш 1. Получается структура, соответствующая стехиометрической формуле УВа7Си6. Структура УВа2Си6 отличается от структуры УВа,Си7 тем, что в ней отсутствуют атомы , входившие в цепочки, параллельные оси у. Это приводит к изменению координационного окружения Си1 от плоского квадрата к линейной цепочке с координационным числом КЧ, равным 2. По разным данным, параметр 7 5, при котором происходит полиморфное превращение, изменяется в пределах от 6,7 до 6,2 . Рис. Элементарные ячейки ромбической фазы УВа2Си7 а и тетрагональной УВа2Си6 б. Таким образом, характерные особенности кристаллической структуры фаз УВа2Си производность ее от иеровскита, слоистое строение, наличие большого числа кислородных вакансий, степень заполнения которых оказывает значительное влияние на структуру материалов. В результате исследований было показано, что кислородная стехиометрия существенно влияет на структуру и свойства сложного оксида. Было установлено, что в интервале 6,0 6 7,0 происходят обратимые изменения типа симметрии и физических свойств.