1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах
  4. T. 513, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах , 2023, T. 513, № 1, стр. 86-92

Фазообразование в щелочных титаносиликатных системах при гидротермальном синтезе

Л. Г. Герасимова 1, *, Е. С. Щукина 1, М. В. Маслова 1, член‑корреспондент РАН А. И. Николаев 1

1 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ Российской академии наук
184209 Мурманская обл., Апатиты, Россия

* E-mail: l.gerasimova@ksc.ru

Поступила в редакцию 22.05.2023
После доработки 03.07.2023
Принята к публикации 06.07.2023

Аннотация

Проведены исследования в поликомпонентных высоко щелочных системах – TiO2–H2SO4–Na2SiO3–NaOH–H2O и TiO2–H2SO4–(NH4)2SO4–Na2SiO3–NaOH–H2O в условиях гидротермального синтеза, обеспечивающего получение новых продуктов с заданными техническими свойствами. Показано, что посредством направленного подбора структурообразующих компонентов, в частности соединений титана, совместно с оптимальными параметрами гидротермальной обработки полученного прекурсора возможно формирование соединений с заданным химическим составом, размером и морфологией частиц. Установлено, что при синтезе скорость структурных преобразований зависит от фазового состава титаносиликатных прекурсоров. При их гидротермальной обработке протекает щелочной и термический гидролиз с последующей дегидратацией гидролизованных фаз титана (IV) и кремния. Это сопровождается локализацией свободных связей, обеспечивающих образование Ti–O–Si–O-мостиков и их последующую трансформацию в структурированные новообразования.

Ключевые слова: гидротермальный синтез, фазообразование, кристаллические соединения, минералоподобные титаносиликаты, морфологические свойства, сорбция

Список литературы

  1. Yakovenchuk V.N., Krivovichev S.V., Pakhomovsky Y.A., Selivanova E.A., Ivanyuk G.Y. Microporous titanosilicates of the lintisite-kukisvumite group and their transformation in acidic solutions. In: Minerals as advanced materials II. Krivovichev S.V. (Ed.). Springer, Berlin, Heidelberg, 2012. P. 229–238. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20018-2_23

  2. Folli A., Pochard I., Nonat A., Jakobsen U.H., She-pherd A.M., Macphee D.E. // J. Am. Ceram. Soc. 2010. V. 93 (10). P. 3360–3369. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03838.x

  3. Young D.A. Crystalline titano-silicate zeolites. Patent US3329481A. 1967.

  4. Taramasso M., Perego G., Notari B. Preparation of porous crystalline synthetic material comprised of silicon and titanium oxides. Patent US4410501A. 1983.

  5. Kuznicki S.M. Large-pored crystalline titanium mole-cular sieve zeolites. Patent US5011591A. 1991.

  6. Ferraris G., Khomyakov A.P., Belluso E., Soboleva S. Polysomatic relationships in some titanosilicates occurring in the hyperagpaitic alkaline rocks of the Kola Peninsula, Russia. In: Mineralogy. Proc. 30th Int. Geol. Cong., V. 16. Huang Yunhui, Cao Yawen (Ed.). London: CRC Press. 1998. P. 17–27. https://doi.org/10.1201/9781003079569

  7. Liu L., Tan W., Xiao P., Zhai Y. // Int. J. Miner. Metall. Mater. 2012. V. 19. P. 675–678. https://doi.org/10.1007/s12613-012-0612-4

  8. Xu H., Zhang Y., Navrotsky A. // Micropor. Mesopor. Mat. 2001. V. 47. P. 285–291. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(01)00388-2

  9. Mann N.R., Todd T.A. // Sep. Sci. Technol. 2005. V. 39. № 10. P. 2351–2371. https://doi.org/10.1081/SS-120039321

  10. Спиридонова Д.В., Кривовичев С.В., Яковенчук В.Н., Пахомовский Я.А. // ЗРМО. 2010. № 5. С. 79–88.

  11. Gerasimova L.G., Nikolaev A.I., Shchukina E.S., Mas-lova M.V. // Dokl. Chem. 2020. V. 491. № 1. C. 49–53. https://doi.org/10.1134/S0012500820030039

  12. Щукина Е.С., Герасимова Л.Г., Маслова М.В. // Фундаментальные исследования. 2018. № 11–1. С. 18–23. https://doi.org/10.17513/fr.42294

  13. Wei M., Zhang L., Xiong Y., Li J., Peng P. // Microporous Mesoporous Mater. 2016. V. 227. P. 88–94. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.02.050

  14. De Boer J.H., Lippens B.C., Linsen B.G., Broekhoff J.C.P., van den Heuvel A., Osinga Th.J. // J. Colloid Interface Sci. 1966. V. 21. № 4. P. 405–414. https://doi.org/10.1016/0095-8522(66)90006-7

  15. Neimark A.V., Ravikovitch P.I., Vishnyakov A. // J. Phys. Condens. Matter. 2003. V. 15. № 3. P. 347–367. https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/3/303

  16. Samburov G.O., Kalashnikova G.O., Panikorovskii T.L., Bocharov V.N., Kasikov A., Selivanova E., Bazai A.V., Bernadskaya D., Yakovenchuk V.N., Krivovichev S.V. // Crystals. 2022. V. 12. № 3. P. 311. https://doi.org/10.3390/cryst12030311

  17. Perovskiy I., Yanicheva N.Yu., Stalyugin V.V., Paniko-rovskii T.L., Golov A.A. // Microporous Mesoporous Mater. 2021. V. 311. P. 110716. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110716

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал