Исследование термического разложения слоистых двойных гидроксидов, содержащих комплексонаты [M(edta)]2-, Li,Al-M(edta) (M = Ni, Co, Cu) и M,Al-M(edta) (M = Ni, Co)

• Автор: Старикова, Екатерина Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Введение.

Список используемых сокращений.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Композиционные материалы, содержащие наноразмерные частицы

металлов.

1.1.1. Нанокристаллнческос состояние металлов

1.1.2. Способы получения металлических наночастиц

1.1.3. Методы стабилизации металлических иаиочастиц

1.2. Карбоксилаты металлов как предшественники для получения металлических частиц.

1.2.1. Термическая устойчивость карбоксилатов металлов.

1.2.2. Термическая устойчивость ЭДТА и других комплексонов и их комплексов

с переходными металлами в твердой фазе
1.3. Слоистые двойные гидроксиды СДГ
1.3.1. Структура СДГ.
1.3.2. Методы синтеза СДГ
1.3.3. Термические свойства СДГ
1.3.4. Использование СДГ с металлсодержащими анионами для
синтеза ианокомпозитных материалов
1.4. Выводы из анализа литературы и постановка задачи.
Глава 2. Методика эксперимента
Глава 3. Исследование процессов синтеза и свойств соединений
М,А1МеЛя М Си, 1, Со
3.1. Исследование взаимодействия ГАКН с водными растворами солей никеля
и кобальта.
3.2. Возможная схема взаимодействия ГАК с водными растворами солей
3.3. Синтез СДГ, содержащих анноны МеЖа2 М Си, 1, Со
Глава 4. Исследование термического разложения Ы,А1Меа М 1й, Со, Си,
М,А1Мегя М 1, Со, М,А1С1 и 1Ча2Мега М 1, Со, Си.
4.1. Исследование термического разложения М,А1С1 М , Со.
4.1.1. Исследование термолиза М,А1С1 М 1, Со методами термического анализа
4.1.2. Исследование продуктов термолиза М,А1С1 М 1, Со методом 1ФА
4.1.3. Обсуждение термического разложения М,А1С1.
4.2. Исследование термолиза Ыа2Меп1 ГгО М 1, Со, Си.
4.2.1. Исследование термолиза На2МеяпН методом массспектрометрии
газообразных продуктов термолиза и анализ потери массы.
4.2.2. Исследование продуктов термолиза 1Ча2МдДпН методом РФЛ
4.2.3. Исследование продуктов термолиза Ыа2МепгО
методом ИКспектроскопии.
4.2.4. Исследование продуктов термолиза Ыа2МеяпН М 1, Со
методом ФМР
4.2.5. Химическая устойчивость твердых продуктов термолиза по отношению
к воде.
4.3. Исследование термического разложения 1л,Л1Мея М , Со, Си и М,А1Меч7 М ,Со.
4.3.1. Исследование термолиза 1л,Л1Мея М 1, Со, Си и М,А1Мсс1ш
М ,Со методами термического анализа, массспектрометрии и химического анализа
4.3.2. Исследование продуктов термолиза методом РФА.
4.3.3. Исследование продуктов термолиза методом ИКсисктроскоиии
4.3.4. Исследование продуктов термолиза методами малоуглового рентгеновского рассеяния МУРР и высокоразрешающей электронной микроскопии
4.3.4. Исследование продуктов термолиза методами магнитного резонанса.
Глава 5. Обсуждение процессов термического разложении СДГ, содержащих
комплексопаты ЩеНа2, и образовании НРМЧ
5.1. Схема структурных превращений ЦА1Меска М 1, Со, Си и М,А1МстГя
М М, Со
5.1.1. Схема низкотемпературных структурных превращении 1л,А1Мсча
5.1.2. Схема структурных превращений М,А1Мссл М ЬП, Со.
5.1.3. Сравнение термолиза 1л,Л1Мстс и М,А1МЫш М 1, Со
5.2. Обсуждение природы стабилизации наночастиц металлов
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Кроме того, во многих случаях процессы конденсации связаны с использованием низких температур 8. В зависимости от условий проведения конденсации средний диаметр частиц варьируется от двух до нескольких сотен нанометров. Весьма популярным в последнее время стаз аэрозольный метод, который заключается в испарении металла в разреженной атмосфере инертного газа при пониженной температуре с последующей конденсации паров . Размер частиц определяется условиями конденсации способом испарения, давлением инертного газаразбавигсля. Этим методом были получены наночастицы Ре, Со, 1, Си, А, Ли, А1, ряда других металлов и их соединений . В практике для получения различного рода покрытий толщиной около нм широко применяют так называемый метод молекулярных пучков. Сущность метода состоит в том, что исходный материал помещают в камеру с диафрагмой и нагревают до высокой температуры в вакууме. Испарившиеся частицы, проходя через диафрагму, образуют молекулярный пучок. Интенсивность пучка, а, следовательно, и скорость конденсации частиц на подложке, можно менять, варьируя температуру источника и равновесное давление пара над испаряемым материалом . Возможна также комбинация этого метода с химическими способами осаждения . Широко используют методы получения НРМЧ диспергированием грубодисперсных частиц, по часто изза агрегации трудно получить частицы меньше 0 им. Для этого используются различные виды мельниц барабанные, ст руйные, планетарные, вибрационные, коллоидные и др. Использование метода сплавления при помощи механической активации позволяет получать композиты, содержащие наночастицы сплавов металлов, которые не смешиваются в обычном состоянии , , под действием механических напряжений может также наблюдаться образование новых фаз , . Подбирая оптимальные условия, можно получить частицы требуемого размера, однако распределение частиц по размерам чаще всего бывает достаточно широким. Показана возможность получения наночастиц с одинаковыми свойствами па поверхности подложки методом молекулярной сборки. Суть метода заключается в составлении наночастиц требуемого размера и формы при перемещении предварительно адсорбированных молекул но поверхности подложки с помощью иглы, аналогичной игле туннельного микроскопа . Еще один интересный способ получения наиокристалличсских металлических материалов основан на рекристаллизации из аморфного состояния I . Химические методы основаны на восстановлении катионов металлов в различных средах до металлического состояния. В качестве восстановителей используют водород, алюмогидриды, борогидриды, гидразин и его производные, гипофосфиты, декстрин и др. Наибольшее распространение получило восстановление соединений металлов ш . Ни в растворе в водной или неводной средах, часто осуществляющееся в присутствии разнообразных стабилизаторов, препятствующих агрегации частиц . ПАВ, природные и синтетические высокомолекулярные соединения, а также соединения, образующие комплексы на поверхности возникающих частиц. Например, золь золота с размером частиц 7 им может быть получен восстановлением хлорида золота боргидридом натрия с использованием в качестве стабилизатора додекантиола . Для получения высокодисперсных частиц металлических порошков и золей весьма существенно, чтобы разность ДЕ между редоксиотснциалами восстановителя и восстанавливаемого металла была достаточно велика. Это условие позволяет обеспечить высокую скорость протекания реакции и создать благоприятные условия для образования большого зародышей новой фазы уже на ранних этапах получения продукта. Таким образом можно получать частицы с размерами вплоть до 5 нм, а управлять их размером можно регулируя концентрацию соли металла и отношения соль металла стабилизатор 8. К этой же группе относится и зольгель метод синтеза . Получать различные ианоструктурированиые материалы можно с помощью электрохимических методов синтеза. Так, свойства образующегося на катоде осадка определяются такими факторами как природа металла и растворителя, концентрация ионов в растворе, температура, потенциал, условия диффузии и др.