Синтез и основные коллоидно-химические свойства гидрозолей Cu2(OH)3NO3 и CuO

• Автор: Яровая, Оксана Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1. Литературный обзор

1.1. Области применения кислородсодержащих соединений меди

1.2. Методы получения каталитически активных систем на основе

кислород содержащих соединений меди ГГ.

1.3. Получение гидрозолей некоторых индивидуальных оксидов металлов гидролизом водорастворимых солей

1.4. екоторые химические свойства меди и кислород содержащих

соединений меди II.

1.5. Выводы из литературного обзора

2. Характеристики исходных материалов и методики проведения

экспериментов.

2.1. Объекты исследования

2.2. Методики проведения экспериментов.
2.2.1. Методика синтеза гидрозолей основного нитрата меди И
2.2.2. Методика синтеза гидрозолей оксида меди И.
2.2.3. Определение концентрации двухвалентной меди в ионной и нерастворимой форме
2.2.4. Определение величины .
2.2.5. Определение величины удельной электропроводности
2.2.6. Измерение оптической плотности водных растворов и дисперсий
2.2.7. Спеетры поглощения водных растворов.
2.2.8. Методика определения электрофоретической подвижности и электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы
2.2.9. Методика исследования агрегативной устойчивости гидрозоля.
2.2 Определение размеров частиц гидрозолей
2.2 Реологические исследования
2.2 Получение и подготовка ксерогелей.
2.2 Определение фазового состава частиц дисперсной фазы.
2.2 Методика проведения термического анализа
2.2 Определение размеров частиц порошков.
2.2 Определение удельной поверхности порошков
2.2 Определение плотности порошков.
2.2 Нанесение тонких слоев на керамические подложки.
2.2 Анализ поверхности и срезов образцов мембран с нанесенными
слоями
2.2 Получение распределения пор по размерам методом ртутной
порометрии
2.2 Методика определения массы нанесенного слоя.
2.2 Определение химической стабильности нанесенных слоев
2.2 Исследования каталит ической активности полученных мембран
2.2 Методика определения концентраций растворов фенола
3. Исследование особенностей гидролиза нитрата меди II в присутствии различных гидроксидов
4. Синтез и некоторые коллоиднохимические свойства гидрозолей основных солей меди II и их кссрогслсй
4.1. Синтез шдрозолей основных солей меди
4.2. Качественный и количественный составы дисперсной фазы
и дисперсионной среды.
4.3. Агрегативная устойчивость гидрозолей основных солей меди
4.3.1. Влияние величины дисперсионной среды на агрегативную
устойчивость гидрозолей.
4.3.2. Агрегативная устойчивость гидрозолей в присутствии некоторых электролитов
4.4. Стабилизация и некоторые коллоиднохимические свойства
стабилизированных гидрозолей
4.4.1. Стабилизация гидрозолей в присутствии гидроксиэгилцеллюлозы
4.4.2. Некоторые коллоиднохимические свойства стабилизированных
гидрозолей
4.4.2.1. Влияние величины дисперсионной среды на агрегативную
устойчивость стабилизированных гидрозолей.
4.4.2.2. Агрегативная устойчивость стабилизированных гидрозолей в
присутствии некоторых электролитов
4.4.2.3. Реологические свойства стабилизированных гидрозолей.
4.5. Свойства ксерогелсй, полученных сушкой стабилизированных
гидрозолей
4.5.1. Качественный и количественный состав ксерогелей
4.5.2. Удельная поверхность ксерогелсй и продуктов их термообработки.
5. Синтез и некоторые коллоиднохимические свойства гидрозолей оксида меди II
5.1. Синтез гидрозолей оксида меди II.
5.1.1. Выбор температуры проведения стадии осаждения
5.1.2. Стадия удаления электролитов
5.1.3. Влияние мольного соотношения Н Си2 на пептизацию
5.2. Некоторые коллоиднохимические свойства гидрозолей оксида
5.2.1. Влияние величины дисперсионной среды на ареативную
устойчивость гидрозолей
5.2.2. Агрегативная устойчивость гидрозолей в присутствии некоторых электрод итов.
5.3. Стабилизация и некоторые коллоиднохимические свойства
стабилизированных гидрозолей оксида меди
5.3.1. Стабилизация шдрозолей в присутствии гидроксиэтилцеллюлозы
5.3.2. Некоторые коллоиднохимические свойства стабилизированного гидрозоля
5.3.2.1. Влияние величины дисперсионной среды на агрегативную
устойчивость.
5.3.2.2. Афсгативная устойчивость гидрозолей в присутствии некоторых электролитов
5.3.2.3. Реологические свойства стабилизированных гидрозолей.
5.4. Свойства ксерогелсй, полученных сушкой нестабилизированно
го и стабилизированного гидрозолей
6. Керамические каталитически активные мембраны с нанесенными слоями на основе оксида меди.
6.1. Получение нанесенных слоев
6.2. Некоторые характеристики мембран с нанесенным слоем из оксида меди.
6.3. Каталитическая активность мембран с нанесенным слоем из оксида меди в реакции жидкофазного окисления фенола
7. Выводы
8. Список литературы.
ВВЕДЕНИЕ


Необходимо отметить довольно редкое применение для получения каталитически активных композиций зольгель технологии способа, ориентированного на получение систем с малым размером частиц и высокой степенью смешения компонентов , , , 7. Если учесть, что в случае некоторых соединений зольгель метод позволяет существенно снизить температуру спекания 1, 2, то при использовании подобных технологий для получении смешанных оксидных композиций возможно избежать недостатков, характерных для выше описанных методов. В литературе встречаются единичные упоминания о получении некоторых двухкомпонентных каталитических систем, содержащих соединения меди, зольгель методом, однако, все эти разработки находятся на стадии лабораторных исследований. Практически все методы получения золей многокомпонентных систем, содержащих медь, основаны на модифицировании методик получения золей оксидовгидроксидов других элементов. В частности, исследователями 7 описано получение алюмината меди САЮ2 зольгель методом. Синтез основан на модифицировании известного способа получения золя бемита 3 из алкоксида алюминия в спиртовой среде. Медь вводилась в виде раствора ацетата меди в этаноле в исходную смесь этанол 2мстоксиэтанол до добавления в нее раствора бутоксида алюминия в бутаноле. Далее полученный прозрачный гидрозоль наносили на кварцевые подложки, сушили, прокаливали до раз на воздухе и затем обжигали в атмосфере азота. В работе предложен метод получения геля гидроксида меди, для чего к раегворенному в абсолютном этаноле хлориду меди добавляют этанольный раствор гидроксида натрия реакция проводится в атмосфере аргона. В дальнейшем полученный гель смешивали с золем гидроксида цинка для получения смешанной системы Си Ъп О. Этот метод крайне трудоемок и практически не осуществим в промышленных масштабах. Был осуществлен синтез золей Си Се О пероксидным методом , , однако, содержание меди в подобных композициях не превышало мол. При этом медь находилась как в двухвалентном СиО, так и в одновалентном состояниях Си, причем содержание кубической фазы Си преобладало по сравнению с тетрагональной фазой СиО. В одной из этих работ был проведен сравнительный анализ катализаторов для процесса окисления фенола Си Се О, полученных соосаждением и зольгель методом. Авторами было показано, что зольгель метод позволяет получить катализаторы с удельной поверхностью в раза превышающей поверхность катализаторов, полученных методом соосаждения. Немаловажными преимуществами зольгель метода являются равномерное распределение меди в катализаторе, отсутствие индивидуальной кристаллической фазы оксида меди II, возможность регулирования фазового состава композиции путем варьирования условий термической обработки катализатора . Гораздо более разнообразны методы получения новых материалов для электроники. Однако все эти синтезы находятся на стадии лабораторных исследований, и основной акцент делается на изучение свойств полученных наноструктур, а не на разработку технологии их промышленного производства. Многие способы синтеза, позволяющие получить высококачественный конечный продукт, такие как осаждение из газовой фазы или СВЧобработка, весьма энергоемки иили требуют сложного и дорогостоящего аппаратурного оформления. В связи с этим в настоящее время практически нет данных об их применении в промышленных масштабах, характерных для производства катализаторов. При получении новых каталитически активных систем исследователи в первую очередь вынуждены обращать внимание на дальнейшее масштабирование процесса, что резко снижает количество используемых ими методов. К сожалению, как уже упоминалось ранее, крайне редко встречаются варианты использования зольгель технологии метода, способного обеспечить высокое качество продукта при относительно невысоких экономических затратах. Учитывая все вышеизложенное, разработка способа получения высокодисперсного оксида меди зольгель методом является крайне актуальной задачей. Более подробно возможности зольгель технологии для получения различных композиций, а гак же преимущества и недостатки данного метода будут описаны в следующем разделе.