Органо-неорганические композиты на основе органических полимеров и гидроксидов алюминия, циркония и кремния

• Автор: Филина, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Введение

Список основных сокращений.

Глава 1. Органонеорганические композиты на основе органических полимеров и гидроксидов А1, Ъх и Литературный обзор

1.1. Особенности формирования неорганических полимерных гидроксидов в водных средах

1.1.1. Гидроксокомплексы алюминия

1.1.2. Гидратированный диоксид циркония

1.1.3. Поликремневая кислота.

1.2. Зольгель процессы. Гидролиз алкоксисиланов.

1.3. Органонеорганические нанокомпозиты.

1.3.1. Кремнийорганические нанокомпозиты.

1.3.2. Взаимодействие оксидов и гидроксидов алюминия с органическими полимерами.

1.3.3. Цирконийсодержащие композитные материалы
Глава 2. Синтез и свойства органонеорганических композитов на основе полимерных оснований Обсуждение результатов.
2.1. Получение композитов на основе неорганических солей.
2.1.1. Взаимодействие гидроксокомплексов алюминия с полимерными основаниями
2.1.2. Синтез композитов на основе гидроксида циркония.
2.1.3. Взаимодействие поликремневой кислоты с полимерными
основаниями
2.2. Синтез нанокомпозитов на основе тетраэтоксисилана.
2.2.1. Синтез привитого сополимера поливинилбутираля с полисилоксановыми цепями.
2.2.2. Взаимодействие полисилоксанов с полимерными основаниями
2.3. Перспективные области применения новых материалов
2.3.1. Новые органонеорганические композиты в качестве матриц для гетерогенных суперосновных катализаторов.
2.3.2. Сорбция ионов меди органонеорганическими композитами
2.3.3. Функционализированные покрытия на основе новых кремнийсодержащих нанокомпозитов.
2.3.4. Сепараторы для химических источников тока
Глава 3. Объекты и методы исследования
3.1. Подготовка исходных веществ
3.1.1. Получение и очистка мономеров
3.1.2. Подготовка инициатора и растворителей
3.1.3. Подготовка солей, кислот и оснований.
3.2. Получение и характеристики полимеров.
3.3. Синтез композитов на основе гидроксокомплексов алюминия и полимерных оснований.
3.4. Синтез композитов на основе гидроксокомплексов циркония и полимерных оснований.
3.5. Синтез композитов на основе поликрсмневой кислоты и полимерных оснований
3.6. Синтез композитов на основе ТЭОС и органических полимеров
3.6.1. Синтез привитых сополимеров ПВБполисилоксан.
3.6.2. Получение полиэтоксисилоксанов.
3.6.3. Гидролиз ТЭОС в присутствии полимерных оснований.
3.6.4. Взаимодействие полиэтоксисилоксанов с полимерными основаниями
3.7. Физикохимические методы исследования
3.8. Спектральные исследования
3.9. Анализ композитов.
3 Определение коэффицента проницаемости мембран
3 Изучение устойчивости образцов в различных
агрессивных средах.
3 Микроскопические исследования
Ф 3 Модификация микробиологических планшетов.
3 Синтез гетерогенных суперосновных катализаторов
. Получение твердых матриц.
. Синтез катализаторов на основе гидроксида калия и органо
неорганических матриц
3 Этинилирование ацетона.
. Этинилирование ацетона при атмосферном давлении
. Этинилирование ацетона в колонке.
. Этинилирование ацетона в автоклаве.
3 Изучение сорбции меди
3 Электрохимические исследования.
Выводы.
Список литературы


А.И. Григорьев, Лг2 . Создание и изучение макромолекул и макромолекулярных структур новых поколений рук. А.Р. Хохлов, 4. Комплекс приборов и методов для биочиповых технологий рук. В.В. Власов, 6. Апробация работы. Результаты настоящей работы были представлены на VIII Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах Иваново, , Всероссийском симпозиуме по химии органических соединений кремния и серы, посвященном летию академика М. ГолландскоРоссийском семинаре под эгидой МНТЦ , Амстердам, . Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, библиографии. Изложена на 7 страницах машинописного текста, включая таблиц, рисунков и 6 литературных ссылок. Глава 1. Как известно, общим способом получения нерастворимых в воде гидроксидов является смещение равновесия гидролиза их солей в сторону образования гидроксидов. Выделяющиеся при этом сильные кислоты, в случае алюминия и циркония, или основания, в случае кремния, связываются добавлением сильных оснований или кислот, соответственно. При использовании хлоридов А1С, гЮСЬ или производных других летучих кислот возможно образование гидроксидов просто при нагревании водных растворов солей. Конечные продукты данных реакций имеют сложное строение, определяемое как условиями выделения гидроксидов из раствора, так и последующими процессами старения осадка. Структура кристаллических модификаций гидроксида алюминия во многом определяется строением первичных частиц, образующихся в растворе. В кислой водной среде рН 3 алюминий существует в форме иона А1Н. АА1, такие как А0Н2Н, АОН4Н,о5 и в последнюю очередь полиядерные структуры, например, частицы АЮ4А0НН . В соответствии с теорией, представленной в работах Буянова и соавторов 5, 9 . ПГК. Образование осадков включает следующие стадии мономер димер ПГК первичная частица ПЧ неупорядоченные или упорядоченные агрегаты ПЧ. В работах 5, , показано, что при поликонденсации акваионов А1Ш образуется ограниченный набор комплексов и существуют некие граничные, тупиковые формы ПГК, из которых формируются уже ПЧ , . ПГК. В разбавленных растворах нитратов и хлоридов алюминия тупиковой формой служит ПГК А1з, в концентрированных растворах А0НбН . А1ОН3 байерита и уЛЮОН бемита, соответственно. Наиболее интересной с точки зрения формирования нерастворимых гидроксидов является частица А, структура и состав которой изучены в 6. Вокруг центрального тетраэдра АЮ4 расположены 4 группы, каждая из которых содержит по 3 октаэдра АЮб , соединенных между собой общими ребрами и имеющих общую вершину. В свою очередь, эти группы из трех октаэдров так соединены между собой общими ребрами, что образуют шестичленные кольца, которые являются общими для структуры ПГК Аз и структуры байерита рис. Рис. Структура комплекса А 7. Недавно появилось сообщение о возможности существования в растворах другого типа поликатиона, который получен из концентрированного раствора хлорида алюминия А1С1 0. А1 3ОПН1 . Поликатион нового типа рис. А1 одним сигналом в соответствующей области. Рис. Несмотря на то, что гидролиз солей алюминия изучался различными методами светорассеяния , ультрацентрифугирования , малоуглового рентгеновского рассеяния 7, потенциометрического титрования , КР и ИК спектроскопией , , , наиболее прямым и удобным методом слежения за частицами алюминия является метод ЯМР на ядрах А1 5, 6, 9, , , , , . Впервые спектроскопия ЯМР I для изучения гидролиза была использована i с соавторами . Главной особенностью спектра ЯМР высокого разрешения является проявление только сигналов ядер алюминия, находящихся в симметричном лигандном окружении. Комплексы, в которых ионы алюминия находятся в искаженном окружении, не наблюдаются изза сильного квадрупольного уширения линии ЯМР А1 . ЯМР на ядрах I позволяет раздельно следить за комплексами А1, А, А1и и измерять их концентрацию. Из работ i и соавторов известно, что алюминий в октаэдрическом окружении I дает сигнал с химическим сдвигом 0 м. В, , . В этой же области спектра при м. А , , .