Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Байсангурова Айшат Алаудиновна. Фазовые комплексы тройных оксидных систем M2O-CrO3-WO3(M-Na,K) : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.01 / Байсангурова Айшат Алаудиновна; [Место защиты: Дагестан. гос. пед. ун-т].- Махачкала, 2009.- 106 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-2/208


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

Глава 1.0. Состояние, проблемы и перспективы изучения систем с

изоструктурными компонентами 9

  1. Современное состояние теории изоморфных замещений 9

  2. Основы количественной теории изоморфных замещений 14

1.3. Прогнозирование и моделирование фазообразования в систе
мах с изоструктурными компонентами 32

Глава2.0. Методологическое и инструментальное обеспечение

исследований 42

2.1. Современные экспресс-методы исследования МКС 43

2.2.Экспериментальные методы исследования 44

Глава 3.0. Физико-химические взаимодействия в системах

M20-Cr03-W03(M-Na,K) 50

3.1. Обзор граневых элементов и триангуляция концентрацион
ного треугольника системы Na20-Cr03-W03 50

  1. Однокомпонентные системы 50

  2. Двойные системы 52

  3. Триангуляция концентрационного треугольника 54

3.2. Физико-химическое взаимодействие оксида вольфрама (VI)

с моно- и полихроматами (-вольфраматами) натрия 56

  1. Система Na2Cr04- Na2Cr207 56

  2. Система Na2Cr04-W03 58

  3. Система Na2Cr207-W03 59

  4. Система Na2W2Or Na4Cr2WOn 60

  5. Система Na2W04-Na4Cr2WOn 61

  6. Система Na2Cr207-Na4Cr2WOn 62

3.2.7. Система Na20(Na2C03) - Na2CK)4 63

3.3. Прогнозирование и термический анализ фазового комплекса

системы Na20 - Сг03 - W03 65

  1. Система Na2Cr207-Na2Cr04-W03 67

  2. Система Na2W04-Na2Cr04-W03 71

  3. Система Na20-Na2Cr04-Na2W04 76

  1. Тройная оксидная система Na20- Cr03- WO3 79

  2. Триангуляция оксидной системы K20-Cr03-W03 и термический

анализ её квазитрехкомпонентного сеченияК2СЮ4-

K2W04-K20(K2C03) 80

Глава 4.0. Продукты изоморфизма и комплексообразования в сис
темах M20-Cr03-W03(M-Na,K) 91

Выводы 98

Литература 100



Введение диссертации:

Актуальность работы. Развитие физико - химического анализа в об
ласти солевых и оксидных систем длительное время проходило таким обра
зом, что исследователей больше привлекали внимание системы с общим
анионом, тогда как системы, в которых могут образоваться соединения со
смешанными анионами, реже попадали в поле зрения химиков. В этом

можно убедиться, проанализировав справочники по солевым или оксидным системам. Соединения со смешанными анионами составляют исключения в ряду открытых и изученных соединений со смешанными катионами. Это обстоятельство, в какой-то мере, объясняется тем, что анионов вообще меньше катионов, а кислотных оксидов меньше, чем основных. Но с другой стороны, если бы интересы исследователей действительно сосредоточились на смешанных анионах, то они скорее могли бы быть переработаны и изучены. Этого не случилось. Впрочем, в последние десятилетия положение все же изменилось. Изучены многочисленные системы со смешанными анионами, в которых найдены соединения, включающие в свой состав силикат-, танталат -, борат -, фосфат -, сульфат -, титанат -, хромат -, вольфрамат -, мо-либдат-, ванадат-ионы и др.

К сожалению, уровень большинства этих работ, хотя и отвечает традициям школы Н.С.Курнакова, все же не соответствует современным требованиям в том отношении, что открытие новых соединений часто не сопровождается изучением их полной фазовой диаграммы, физико - химических свойств и структуры. Между тем знание информации о топологической модели фазовой диаграммы позволяет выявить условие и области образования, распада, а также предложить методы получения. Изучение свойств и структуры важно для понимания строения, оценки их прикладного значения, а также целенаправленного получения материалов с регламентируемыми свойствами. До сих пор наиболее многочисленными соединениями со смешанными оксидами ионами остаются гетерополисоединения, которые, в основном, по существующим методам, получают из растворов и обычно содержат

большое количество структурной воды и при ее потере легко разрушаются. Соединения со смешанными катионами относительно тугоплавки, и вопрос о том, являются ли они гетерополисоединениями, важен для расширения сферы их существования высокотемпературной области. Под этим в данной работе понимается любое соединение со смешанными анионами, если в его структуре между гетероионами осуществляется мостиковая связь через атом кислорода. В литературе множество примеров получения гомополисоедине-ний, но они, как правило, синтезированы и изучены субсолидусной области. В последнее время особое внимание исследователи уделяют вопросам разработки химико - технологических систем, позволяющих получать материалы с заданными свойствами, в том числе и нанотехнологии и -материалы.

Основным и признанным путем решения данной задачи является всестороннее изучение сложных систем. Особенно регулировать структуру и свойства материалов (новых фаз) наиболее эффективно фундаментально и в прикладном отношении при изучении систем со смешанными оксидными ионами, в которых образуется гомо- и гетерополисоединения, сочетающие в себе широкий комплекс свойств.

Следовательно, изучение фаз фазообразования в смешанных в оксидных системах, а также структуры и свойств новых фаз, образующихся в них является актуальным направлением развития физико - химического анализа и неорганического материаловедения, включевым из которых признано развитие нанотехнологии и -материалов.

Цель работы - изучение комплексом методов физико-химического анализа фазообразования в тройной оксидной системе М20 - СгОз - WO3 (М -Na, К) и выявление особенностей фазовых взаимоотношений в оксидных системах щелочных металлов.

Задачи работы:

1. Обзор граневых элементов указанных систем.

  1. Топологический анализ и триангуляция систем М20 - СгОз - W03 (М - Na, К).

  2. Оприорное прогнозирование и термический анализ их фазовых комплексов.

  3. Выявление условий образования и распада новых сложноксидных фаз и смешанных композиций эффективных в качестве твердофазных высокотемпературных материалов.

Достоверность сформулированных выводов и обоснованность рекомендаций достигалась использованием современных физико-химических методов исследования, методов статистической обработки данных, применением метрологически аттестованных приборов и оборудования, и согласованного анализа полученных результатов с фундаментальной теорией физико-химического анализа и с литературными данными.

Выбор объекта исследования Оксидные системы М20 - СгОз - WO3 ( М - Na, К ), содержащие в своем составе оксид щелочного металла и два кислотных оксида хрома (VI) и вольфрама (VI) эффективны как для расширения фундаментальных знаний об изоморфных замещениях, гомо- и гетерополисоединениях, так и для получения методами топохимии и электрохимии новых материалов, которые могут найти применение при химико - термической обработки поверхности металлов и сплавов, в качестве катализаторов, для получения хром - вольфрамовых бронз Na и К, синтезирующихся как в виде монокристаллов, так и в виде высокодисперсных порошков с наноструктурой и другие. Информация об их фазовых диаграммах и физико - химических свойствах позволит предложить экономически и технологически выгодные условия и методы их получения. Научная новизна работы:

впервые топо - геометрическими методами проведена триангуляция оксидных систем M20-Cr03-W03 (M-Na,K);

впервые комплексом методов термического анализа экспериментально изучены фазовые комплексы 6-двойных и 2-двухкомпонентных, 2-тройных и 2-

трехкомпонентных систем, являющих граневыми элементами и сечениями исследуемых тройных оксидных систем;

построены завершенные топологические модели их фазовых диаграмм, сочетание которых позволило объяснить закономерности процессов фазообразования в оксидных системах с участием оксидов натрия и калия с оксида-ми хрома (VI) и вольфрама (VI));

выявлены условия, характер образования и распада изоморфных фаз и полисоединений в этих системах;

предложены серии сложнооксидных фаз и смешанных композиций эффективных для разработки материалов с регламентируемыми свойствами.

На защиту выносятся: -результаты исследования фазовых комплексов 6-двойных и 2-двухкомпонентных, 2-тройных и 2-трехкомпонентных систем, являющих граневыми элементами и сечениями исследуемых тройных оксидных систем; -топологические модели фазовых диаграмм указанных систем с интерпретацией характера и особенностей фазообразования в них;

-изучение влияния термохимических и структурных характеристик компонентов на топологию и фазообразование, особенно изоморфизм, в данных системах.

Практическая значимость результатов

По совокупности результатов изучения комплексом методов фи-зико - химического анализа процессов фазообразования и свойств оксидных систем М20 - Сг03 - WO3 (М - Na, К); получены ряд оксидно - солевых составов перспективных для разработки высокотемпературных материалов, описаны условия и методы их получения а также прикладное значение. Температурный режим при электрохимическом синтезе из расплавов составляет 316-560С, что на 160-210С меньше их прототипов, а также возможно получение нанодисперсных порошков и монокристаллов с широким спектром свойств, что легко прогнозировать на основе разнообразия их структурных

форм и механизмов их фазовых переходов для хроматов, вольфраматов их изоморфных фаз твердых растворов, гетерополисоединений и бронз (Мх Сгу(\Уьу)Оз) кристаллизующихся в твердой фазе, и при кристаллизации и электролизе расплава, соответственно.

Личный вклад автора. Все экспериментальные результаты получены автором лично; анализ экспериментальных данных и теоретические обобщения проведены диссертантом под руководством научного руководителя.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию ГГНИ (Грозный, 2006); межвузовской студенческой конференции, посвященной 85-летию Грозненского государственного нефтяного института им.акад. М.Д. Миллионщикова (Грозный, 2006); Всероссийских научных чтениях с международным участием, посвященных 75-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР М.В. Мохосоева (Улан -Удэ, 2007);Ш Всероссийской научной конференции по физико-химическому анализу, посвященной памяти профессора А.Г.Бергмана (Махачкала 2007); Международной научно-практической конференции посвященной 95-летию акад. М.Д. Миллионщикову (Грозный 2007); ежегодных Бергмановских конференциях и чтениях (2006-2008).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 11 научных публикациях, в том числе 3 статьи и 8 тезисов.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 106 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов, иллюстрирована 22 рисунками, 16 таблицами и список используемой литературы из 104 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций