Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Строение и свойства СДГ 5
1.2 Методы синтеза СДГ 14
1.3 Применение СДГ 21
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 23
2.1 Синтез СДГ 23
2.2 Рентгенофазовый анализ 25
2.3 Просвечивающая электронная микроскопия 25
2.4 Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия 26
2.5 Инфракрасная спектроскопия 27
2.6 Термический анализ 27
2.7 Рентгенофлуоресцентный анализ 28
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 29
ВЫВОДЫ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 44
📖 Введение
Получение материалов с заранее заданными свойствами уже длительное время занимает важное место как в органическом, так и неорганическом
синтезе. Одними из наиболее перспективных соединений в этой области считаются слоистые двойные гидроксиды (сокращенно СДГ), иначе называемые
гидроталькитоподобными соединениями.
СДГ – класс неорганических соединений, обладающих сложной слоистой структурой, в которой бруситоподобные гидроксидные слои чередуются
с пустотами, заполненными анионами и молекулами воды. Огромный исследовательский интерес к СДГ и материалам на их основе обусловлен наличием у них уникальных свойств.
Одной из главных отличительных черт СДГ является композиционная
гибкость, позволяющая получать вещества различного катионного и анионного состава, на основе которых в дальнейшем возможно создание качественно новых материалов. Так, введение в структуру СДГ переходных металлов и редкоземельных элементов оказывает существенное влияние на каталитические, электрические и магнитные свойства. Помимо этого следует
отметить и другие важные свойства слоистых двойных гидроксидов: анионный обмен, термостабильность, биосовместимость, обратная реструктуризация («эффект памяти»).
Благодаря широкому набору свойств СДГ могут применяться в качестве катализаторов, адсорбентов, анионообменников, наноректоров, биоактивных материалов, транспортеров лекарственных средств.
Целью данной работы являлось получение церийсодержащих никель–
алюминиевых и кобальт–алюминиевых слоистых двойных гидроксидов. Для
достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Синтез СДГ методом соосаждения с последующей гидротермальной и микроволново – гидротермальной обработкой на этапе
«старения»;4
2. Изоморфное замещение ионов алюминия Al3+ ионами церия Ce3+
3. Подбор реагентов и условий синтеза, при которых возможно
изоморфное замещение;
4. Определение фазового состава синтезированных образцов;
5. Изучение их элементного состава;
6. Исследование морфологии частиц полученных образцов;
7. Изучение поведения при термической обработке.
✅ Заключение
В ходе данной работы была разработана методика синтеза церийсодержащих слоистых двойных гидроксидов. С её помощью удалось получить хорошо окристаллизованные однофазные никель–алюминиевые и кобальт–
алюминиевые СДГ со степенью замещения 5 атомных %. Результаты элементного анализа совместно с данными РФА позволяют утверждать, что
происходит изоморфное замещение ионов Al3+ на Ce3+ в бруситоподобнос
слое СДГ. Тем не менее, метод требует дальнейшей работы по модификации
и/или оптимизации условий синтеза. При увеличение степени замещения церия до 10 атомных % получить однофазный образец не удалось.
По результатам рентгенофазового анализа были рассчитаны параметры
элементарной кристаллической ячейки. Установлено, что параметр c увеличивается при внедрении в гидроксидный слой ионов церия. На параметр a
допирование существенного эффекта не оказывает.
Исследование морфологии СДГ состава Ni/[Al(95%) + Ce(5%)] выявило, что образец представлен двумя типами частиц: пластинки неправильной
формы и частицы, близкие к гексагональной форме.
Результаты термического анализа показали, что при нагревании синтезированный церийсодержащий образец ведёт себя типичным для СДГ образом: при 150 - 300°С происходит потеря кристаллизационной воды, а при –
300 - 450°С - разрушение бруситоподобных слоёв.