Закономерности формирования пористой структуры труднокристаллизующихся оксидов IV группы

• Автор: Гаврилов, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 286 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ СИЛИКАГЕЛЯ

1.1.Стадия поликонденсации кремниевой кислоты.

1.1.1 .Фазообразование

1.1.2. Молекулярное наращивание.

1.2. Стадии золя и гелеобразовании

1.2.1. Стадия старения гелей

1.2.2. Стадия промывки гидрогеля

1.3. Стадия сушки гидрогеля.

1.3.1. Первая стадия сушки

1.3.2. Вторая стадия сушки

1.3.3. Третья стадия сушки
1.4. Стадия термообработки
1.5. Изменение пористой структуры силикагеля при интенсивной механической обработке.
1.6. Общая схема формирования текстуры силикагеля.
ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ДИОКСИДА ТИТАНА.
2.1. Состав и физикохимические свойства диоксида титана
2.1.1. Гидратированнмй диоксид титана.
2.1.2. Фазовый состав диоксида титана.
2.2. Влияние условий осаждения гидрогеля ТЮг на формирование пористой структуры ксерогеля.
2.3. Исследование состояния П1У в солянокислых растворах и его влияние на формирование текстуры ксерогеля диоксида титана.
2.4. Влияние старения гидрогеля ТЮг на формирование текстуры и механической
прочности кссрогеля.
2.5. Исследование влияния условий формования и термообработки ксерогелей диоксида титана, полученных но сернокислотной технологии, на параметры
норме гой структуры.
2.6. Особенности формирования текстуры диоксида титана
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ДИОКСИДА ОЛОВА.
3.1. Влияние условий осаждения гидрогеля на формирование пористой структуры ксерогеля.
3.1.1. Влияние старения гидрогеля и условий термообработки на параметры текстуры ксерогеля
3.2. Развитие адсорбционных методов исследования текстуры микро и ультра микропористых объектов
3.2.1. Применение физической адсорбции кислорода при , 4 К для измерения величин поверхности дисперсных и пористых материалов.
3.2.2. Применение физической адсорбции водорода при ,4 К для исследования пористой структуры микро и ультра микропористых объектов.
3.3. Исследование микропористой структуры диоксида олова
3.4. Особенности формирования пористой структуры диоксида олова.
ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ
4.1. Влияние условий осаждения на формирование пористой структуры ксерогеля диоксида циркония.
4.2. Влияние старения геля и термообработки кссрогеля диоксида циркония на формирование пористой структуры.
4.2.1. Влияние термообработки 2 на изменение текстуры ксерогеля
4.3. Исследование микропористой структуры диоксида циркония.
4.4. Особенности формирования текстуры диоксида циркония
ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ТРУДНОКРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ ОКСИДНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕМЕНТОВ IV ГРУППЫ БИНАРНОГО СОСТАВА
5.1.Формирование пористой структуры титаносиликагелевой оксидной системы.
5.2. Формирование пористой структуры титаноциркониевой оксидной системы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ


В этих условиях размер может быть увеличен до 0 нм и более предела, обусловленного седиментационной устойчивостью. Глобулы при этом сохраняют индивидуальность и сферическую форму. Это возможно только при отсутствии контактов глобул, а перенос должен осуществляться лишь по механизму переконденсации. Только при большой скорости введения низкомолекулярной кислоты возможно образование новых центров конденсации и агрегатов сросшихся глобул. Отметим, что золи БЮг наиболее стабильны при расчетном содержании адсорбированных ионов нм2 поверхности, такие золи могут не коагулировать годами . Однако увеличение или уменьшения числа адсорбированных ионов дестабилизирует золь, что приводит к его коагуляции. На причинах данного явления мы остановимся ниже. Дестабилизация золя сначала сопровождается обратимой коагуляцией, при которой частицы остаются разделенными ионносольватными оболочками. На этом этапе изменение состава среды и, соответственно, содержания адсорбированных ионов может приводить к пептизации, т. Но полная пептизация возможна лишь на ранней стадии коагуляции. По мере старения защитные оболочки прорываются, образуются непосредственные межчастичные контакты, которые фиксируются за счет зарастания, в результате происходит необратимая коагуляция, при которой пептизация становится невозможной. Образование гидрогеля происходит путем коагуляции золя под действием вандсрваальсовских и электростатических сил. Плотность упаковки частиц геля на последующих стадиях синтеза может только увеличиваться. Поэтому структура геля определяет верхний предел пористости ксерогеля , . Уш1ССРж 6. В ряде работ, например , структуру гидрогеля представляют в виде рыхлой системы цепочек касающихся глобул. Однако методами светорассеяния обнаружено образование объемных агрегатов, размеры которых постепенно увеличиваются, а число убывает, причем, рост рассеивающих центров и уменьшение их числа в процессе гелеобразования происходит таким образом, что произведение числа агрегатов на их объем практически постоянно. Это указывает на то, что укрупнение центров рассеяния происходит по механизму агрегации, а не за счет дополнительного выделения из раствора. Авторы работы кроме того указывают на сравнительную рыхлость агрегатов 8Юг по сравнению с агрегатами алюмокремниевой кислоты, и связывают это явление с разной прочностью межчастичных связей в агрегатах. В соответствии с этим, гидрогель можно представить, следуя нашей работе , в виде системы агрегатов с объемной долей жидкой фазы в агрегатах еа и между агрегатами еп. Еа 1 ей а Ей 1 Еа 7. Оценки по экспериментальным данным показывают, что еа может достигать величин 0,,5, т. ИЗ концентрированных золей, ДЛЯ которых 0 и структура описывается плотной случайной упаковкой глобул размером 2 где с размер глобул, толщина ионносольватной оболочки. Для стабилизированных золей при удельном содержании ЫаОН Канм2 и температуре С величина г равна 2,,5 нм, а при 0 С 1,,8 нм и уменьшается при снижении содержания щелочи рисунок 1. Толщину ионносольватной оболочки I для случая объемной коагуляции рассчитывали на основе очевидного предположения о равномерном распределении глобул в объеме гидрогеля. Ыг число глобул в единице объма, определяемое по концентрации застудневания и истинной плотности глобул. Для оценки максимальной величины толщины ионносольватной оболочки можно принять минимальное значение 8 0,, соответствующее плотнейшей упаковке монодисперсных сфер. Подобные зависимости толщины ионносольватных оболочек от состава интермицеллярной среды и абсолютные величины I получены независимыми экспериментальными методами из вязкости концентрированных золей . Структура геля зависит от свойств исходного золя и условий коагуляции и в конечном итоге может соответствовать двум крайним случаям плотной случайной упаковке глобул размером с1 и упаковке собственно агрегатов первичных глобул. Первый тип структур I характерен, очевидно, для концентрационной коагуляции стабилизированных золей , второй II для обычной нейтрализационной коагуляции гелей из силикатов или объмной коагуляции стабилизированных золей .