Мобильная версия
Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Сорбция марганца(II) на образцах Mg,Al-CO3слоистых двойных гидроксидов

Гидролиз мочевины

Ещё одним способом, позволяющим получить СДГ с узким распределением частиц по размерам, является метод синтеза с использованием карбамида в качестве осаждающего агента [14]. Гидролиз карбамида CO(NH2)2 протекает в две стадии:

CO(NH2)2 > NH4CNO,

NH4CNO + 2H2O > 2NH4+ + CO32-

Первая стадия является лимитирующей. Она обеспечивает рН 9. Скорость гидролиза на второй стадии зависит от температуры и, таким образом, может быть контролируема. Ограничениями данного метода являются отсутствие возможности синтеза СДГ с высокой плотностью заряда, содержащих Cu(II) или Cr(III), а также СДГ с анионами, отличными от карбонат-ионов.

Гидротермальный метод

СДГ, содержащие в своём составе анионы с низким сродством к бруситоподобным слоям, получают гидротермальным методом, который позволяет управлять морфологией дисперсного продукта за счет варьирования параметров проведения процесса (температуры, концентрации раствора, продолжительности процесса и так далее) [15].

Сущность гидротермального метода синтеза СДГ заключается в нагревания оксидов или гидроксидов металлов, подлежащих включению в слои, в виде раствора или суспензии при повышенной температуре (обычно до 300°C) и давлении (около 100МПа). Обычно в качестве главных исходных материалов используются Na2CO3 или NaHCO3, а продукт гидротермального синтеза отделяют от маточного раствора фильтрованием и центрифугированием и затем неоднократно промывают дистиллированной водой.

Гидротермальный синтез проводят в двух режимах:

1) для синтеза оксидных порошков методом высокотемпературного гидролиза используют водные растворы соответствующих нитратов (0.01-4.0 М) с pH от 0.1 до 2.0;

2) при гидротермальной обработке гелей гидроксидов их соосаждение проводят из растворов соответствующих нитратов (0.25-0.50 М) добавляя раствор аммиака (гидроксида натрия) при интенсивном перемешивании магнитной мешалкой до величин рН в интервале от 6.0 до 12.0.

Так, например, в работе [16] описана методика гидротермального синтеза Mg,Al-CO3 СДГ, где к смеси MgO и Al2O3 добавляли Na2CO3 или NaHCO3, поддерживая температуру системы 110°C. В работе сообщается, что образованный продукт, содержащий Na+, был промыт большим количеством воды.

Другим примером является работа [17], в которой описн успешный синтез Mg,Al-СО3 СДГ при использовании природного брусита и Al(OH)3 в качестве исходных материалов. Авторами описано влияние температуры гидротермального синтеза и времени реакции на кристаллическую структуру, а также были исследованы размер частиц и молярные соотношения Mg и Al в Mg,Al-СО3 СДГ. Результаты показали, что размер частиц и молярные соотношения Mg/Al в Mg,Al-СО3 СДГ при гидротермальном синтезе увеличиваются при возрастании температуры от 140°C до 180°C.

Также авторы работы [18] сообщили об успешном синтезе Ni,Al СДГ с помощью гидротермальной реакции. Приведенные в работе результаты показали, что хорошо кристаллизованные Ni,Al СДГ могут быть получены при значении рН около 10, времени реакции 12-18 ч и температуре 180°C.

Гидротермальный метод получил широкое развитие в последнее десятилетие благодаря сравнительной простоте и дешевизне и возможности получения практически монодисперсных нанопорошков с размером частиц в единицы нанометров.

Методы анионного обмена и регидратации

Среди методов, позволяющих получить гидроталькиты из других СДГ, особое внимание заслуживают анионообменные методы и методы регидратации, основанные на «эффекте памяти».

Методы получения СДГ, основанные на анионном обмене, чаще всего используют для синтеза тех СДГ, которые невозможно получить методом соосаждения [19]: при нестабильности катионов металлов или анионов в щелочном растворе, более предпочтительном образовании отдельных фаз гидроксидов металлов, а также в случае синтеза СДГ с межслоевыми анионами, отличными от карбонат-ионов.

Суть анионообменного метода заключается в том, что вводимый анион обменивается с анионами, уже присутствующими в межслоевом пространстве СДГ. С термодинамической точки зрения, ионный обмен в СДГ зависит от электростатического взаимодействия между положительно заряженными бруситоподобными слоями и обмениваемыми анионами.

Существует ряд факторов, определяющих степень ионного обмена. К ним относятся:

· сродство вводимого аниона к бруситоподобным слоям. Анионообменная способность входящего аниона увеличивается с увеличением его заряда и уменьшением размера;

· среда, в которой происходит анионный обмен. Водная среда более предпочтительна для обмена неорганических анионов, органическая - для обмена органических анионов;

· значение рН. Этот параметр индивидуален для каждого аниона. Общим ограничением является использование рН ? 4, чтобы не допустить растворения бруситоподобных слоёв;

· химический состав слоёв;

· температура.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее