Двойные гидроксиды алюминия и лития с комплексами ЭДТА переходных металлов как прекурсоры для синтеза нанофазных металлсодержащих систем

• Автор: Тарасов, Константин Александрович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 137 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Список используемых сокращений

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ НАНОРАЗМЕРНЫЕ ЧАСТИЦЫ НРЧ МЕТАЛЛОВ

1.1.1. Общая характеристика РЧ металлов

1.1.2. Способы получения НРЧ металлов

1.1.3. Стабилизация и капсулирование НРЧ металлов в различных матрицах.

1.1.4. Области применяя НРЧ металлов, стабилизированных в матрицах

1.2. ЭДТА И ЕЕ КОМПЛЕКСЫ С ПЕРЕХОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ

1.2.1. Строение ЭДТА и ее комплексов.

1.2.2. Термическая устойчивость комплексоиатов ЭДТА
1.3. СЛОИСТЫЕ ДВОЙНЫЕ ГИДРОКСИДЫ КАК КЛАСС ИНТЕРКАЛЯЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.3.1.Общая характеристика интеркаляционных соединений
1.3.2.Слоистые двойные гидроксиды способы получения, анионообмениые н структурные характеристики
1.3.3. Слоистые двойные гидроксиды с металлсодержащими анионами
1.3.4. Термические свойства слоистых двойных г идроксидов
1.4. ВЫВОДЫ ИЗ АНАЛИЗА ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ.
Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА И СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ ДГ I
3.1. СИНТЕЗ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ АНИОННОГО ОБМЕНА
3.1.1. Физикохимические свойства и структура соединений
ДГАЛМ, полученных методом анионного обмена.
3.1.2. Анионный обмен ионов хлора на i .
3.2. СИНТЕЗ СОЕДИНЕНИЙ ДГАЛМеа МЕТОДОМ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ВНУТРИ СЛОИСТОЙ МАТРИЦЫ
3.2.1. Синтез исходного соединения ДГАЛ Н
3.2.2. Образование комплексов М2 внутри слоистой матрицы.
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ДГАЛЫеШа И СВОЙСТВ ЕГО ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ
4.1. ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ДГАЛМ НА ВОЗДУХЕ
4.1.1 Исследование термолиза методами ДТА и ТГ.
4.1.2. Исследование продуктов термолиза методами РФА и электронной
микроскопии.
4.2 ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ СОДИНЕНИЙ ДГАЛМЙа В ИНЕРТНОМ ГАЗЕ И В ВАКУУМЕ
4.2.1. Исследование термолиза методами ДТАТГ и масссиектрометрии
4.2.2. Исследование продуктов термолиза методами РФА и МУРР
4.2.3. Исследование продуктов термолиза методами ВРЭМ и магнитного взвешивания.
4.2.4. Исследование образования НРЧ сплавов Со, и Си.
4.2.5. Обсуждение механизмов термического разложения и образования
металлических НРЧ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В таких случаях можно говорить о применимости вместо классических физических законов правил квантовой механики. Изза нескомпенсированности связей у атомов, находящихся в приповерхностных слоях наночастицы например, их доля на поверхности НРЧ со средним диаметром 5 нм достигает 4, материал имеет чрезвычайно развитую межфазную поверхность, обладающую избыточной по сравнению с однородными материалами энергией. Специфические свойства таких энергонасыщенных систем послужили основанием для зарождения новой интенсивно развивающейся ветви науки физикохимии наноразмерных частиц иногда ее называют также нанохимия и физика кластеров. Очевидно, что ее успехи тесно связаны с разработкой доступных методов синтеза нанообъектов. Среди существующих в настоящее время способов получения наночастиц металлов сформировались два основных подхода физический и химический. В химических способах основным поставщиком формируемого металла служат химические превращения, но образование новой фазы обязательно связано с фазовым переходом, являющимся физическим процессом 5. Физические методы Физические способы получения НРЧ металлов можно разделить на два основных вида конденсационный и диспергирующий. Основу конденсационных физических методов получения высокодисперсных металлических частиц составляют фазовые превращения первого рода в отсутствие химических реакций 4. Большое распространение получили разновидности метода конденсации из газовой фазы, отличающиеся только способом перевода металла в газообразное состояние метод молекулярных пучков, ионная бомбардировка, ионноплазменный, электролучевой, лазерный разогрев и др. При испарении металла или его кластеров в атмосфере гелия или аргона при давлении 0 Па его атомы, теряя кинетическую энергию на атомах инертного газа, конденсируются на подложке Достоинствами метода можно считать чистоту получаемого продукта, возможность регулирования среднего размера частиц при помощи подбора инертного газа иили давления газа в системе, возможность получения частиц трудновосстанавливаемых металлов А1, М, Ъъ и др. Недостатком метода можно считать его дороговизну, что вызвано большими энергозатратами и конструкционной сложностью оборудования. Методами конденсации из газовой фазы были получены и исследованы НРЧ многих металлов, в том числе Бе, Со, 1, Си, А1 и др. В зависимости от условий проведения конденсации средний диаметр частиц варьируется от двух до нескольких сотен нанометров. Отсюда видно, что всегда 1, и чем меньше аУш отличается от единицы, тем уже разброс по размерам. Так, для частиц А, РЬ, 8Ь, 1 распределение по размерам близко к нормальному гауссовому, однако, большинство известных распределений частиц металлов, полученнных аэрозольным распылением, близко к логнормальному с 1, 0, и 1, 0, 57. Считается, что распределение частиц по размерам, близкое к гауссовому, свидетельствует о росте частиц за счет адсорбции на них одиночных атомов. Модель формирования частиц, предполагающая их рост в результате коалесценции кластеров или отдельных частиц находит подтверждение в логнормальном распределении 4, 8. Получение ультрадиспсрсных систем методом диспергирования грубоднсперсных частиц считается антиподом конденсационного метода и в настоящее зремя широко распространено 9. Преимуществом метода является возможность получать ультрадисперсные порошки в промышленных масштабах. Главным недостатком метода является трудность получения частиц меньше определенной пороговой величины обычно 0 нм изза реагрегации частиц. Среди многочисленных физических способов получения ультрамалых металлических частиц можно отметить метод кристаллизации из аморфного сплава нанозрен металла . Интересную возможность получения наносплавов металлов, не смешивающихся в обычном состоянии, представляет метод сплавления при помощи механической активации . Химические методы. Методы обработки соединений металлов в различных средах, при которой происходит восстановление до металлического состояния, уже более ста лет используются для получения металлических НРЧ.