Спектроскопическое исследование строения и процессов комплексообразования в некоторых стеклообразующих и сольватообразующих нитратных системах

• Автор: Рабаданов, Камиль Шахриевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Спектроскопические исследования строения и молекулярно - релаксационных процессов в ионных
системах
1.1 Современные представления о строении и ионной динамике в солевых расплавах
1.2. Возможности методов спектроскопии в исследовании структурно-динамических свойств расплавов и растворов солей
1.3. Колебательная спектроскопия процессов ионной сольватации в неводных растворах
1.4. Физико-химическая информация о системе ЬіІЧОз -(СНз)2802
1.5. Спектроскопические исследования процессов стек-лообразования солевых расплавов
1.6 Исследование процессов колебательной и ориентаци-

оннои релаксации в солевых системах
Глава И. Методика и техника эксперимента
2.1. Аппаратура для проведения спектроскопических измерений
2.2. Устройства для получения спектров солевых систем
и расплавов при высоких температурах
2.3. Обработка спектральной информации на ЭВМ и методика выделения колебательного и ориентационного вкладов в ширины полос
2.4. Методика высокотемпературных измерений электропроводности ионных систем
2.5. Объекты исследования
Глава III. Исследование гомогенных и гетерофазных нитратных систем
3.1. Электропроводность гомогенных и гетерофазных расплавов и стекол систем К,Са/М03, К, Сс1/М03 и
К,Л/Шз
3.2. Исследование гомогенных и гетерофазных расплавов и стекол системы К,Са/'М03 методом ИК - Фурье спектроскопии
3.3. Ангармонизм колебаний нитрат-иона
3.4. Спектры комбинационного рассеяния гомогенных и гетерофазных расплавов и стекол систем ЗК1Ю3-2Са(Ш3)2
3.5. Сравнительный анализ процессов молекулярной релаксации в гомогенных и гетерофазных нитратных системах
Глава IV. Исследование структурно-динамических свойств
соль-сольватных систем ЫИОз- (СНз)2302
4.1. Спектроскопические исследования системы 1лЖ)3-(СН3)2802
4.2. Дефазировка колебаний молекулы диметилсульфона в индивидуальной жидкости и растворах 1л1чЮ3-(СН3)2802
4.3. Динамика нитрат-ионов в расплавах ЬПЧОз и растворах хЫМ)з-( 1-х)(СН3)802 (*=0,1М; 0,2М; 0,3 М; 0,4 М.)
Основные результаты и выводы
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. В последние годы достигнуты впечатляющие успехи в исследованиях строения, ионной динамики, молекулярно-релаксационных процессов, межчастичных (межионных, ион-молекулярных) взаимодействий в ионных растворах, расплавах и стеклах. В частности, спектроскопическими исследованиями ионных расплавов солей, содержащих молекулярные ионы показано [1-6], что ионная жидкость содержит кинетические единицы различной природы: индивидуальные ионы; ионные пары; более сложные ион ассоциированные комплексы (ИАК). Если рассматривать ионную пару или ИАК как отдельные кинетические единицы, они могут быть как электрически нейтральными, так и носить некомпенсированный отрицательный или положительный заряд. В то же время в переносе заряда в ионном расплаве могут участвовать индивидуальные ионы, ионные пары и ИАК (или комплексные ионы). Известно, что ионные системы (ионные расплавы и растворы) используются в качестве электролитов в химических источниках тока (ХИТ). Главная задача электролитов в ХИТ - это перенос электрического заряда в виде ионов от одного электрода к другому. Для повышения эффективности ХИТ, наряду с рядом проблем, связанных с подбором материалов электродов и материалов для изготовления их корпусов и.т.д., главное место занимает оптимизация ион проводящих свойств самого электролита. В этом плане, совершенно очевидно, что исследования, направленные на изучение строения, межчастичных взаимодействий, процессов комплексообразования и сольватации в ионных жидкостях, имеют фундаментальное научное значение для физической химии растворов - особого класса жидкостей, состоящих из электрически заряженных частиц, и не менее актуальны в практическом смысле использования указанных жидкостей в различных электрохимических устройствах.
Когда мы говорим о возможностях улучшения ион проводящих свойств, то мы имеем в виду увеличение числа частиц участвующих в переносе заряда и повышении их подвижности. Для улучшения их ион проводящих свойств
Совокупность перечисленных факторов обуславливает ширину изотропной линии спектра КР и не зависящие от переориентаций составляющих контуров ИК полос поглощения.
Наиболее простой экспериментальный подход к изучению колебательной и вращательной релаксации был предложен в работах Бартоли и Литови-ца [135]. Регистрируя спектр комбинационного рассеяния (КР) при поляризованной (КР) и деполяризованной (ЯК) геометрии рассеяния, можно получить изотропный и анизотропный контур линии КР,
где V- волновое число. Сведения о колебательной релаксации содержатся в изотропном контуре линии, а о вращательной релаксации - в анизотропном. Например, при определенных граничных условиях, характеристические времена колебательной релаксации Ту и вращательной релаксации т2к частиц можно оценить из уравнений
где Г, с соответствующим индексом - полная ширина на половине высоты для изотропной и анизотропной спектральных линий, а с - скорость света.
Для анализа динамики жидкостей необходимо перейти из частотной области во временную и рассмотреть временные корреляционные функции (ВКФ) колебательной и вращательной релаксации, СДф и получаемые
Фурье-преобразованием контуров линий в инфракрасном (ИК) поглощении и
(1.12)
(1.13)
атзо СО
атзо
(1.14)
(1.15)

«т*»
Су(Т) = I /й0 ооехр(27г£с г*£) сЪ>
(1.16)
*™1т&}еХр(2ж1сУ1)сЬ?/ _ Стф
/Су$) /0Ут
(1.17)
(1.18)