Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования

Исследованы процессы зарождения наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхности железа, в приповерхностном слое и в дисперсионной среде. Установлено, что в зависимости от парамеров проведения процесса фазообразования меняется фазовый состав и тип структур моногидратов...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Дата:	2008
Автори:	Прокопенко, В.А., Лавриненко, Е.Н., Мамуня, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2008
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76028
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 385-393. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860106134661103616
author	Прокопенко, В.А. Лавриненко, Е.Н. Мамуня, С.В.
author_facet	Прокопенко, В.А. Лавриненко, Е.Н. Мамуня, С.В.
citation_txt	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 385-393. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Исследованы процессы зарождения наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхности железа, в приповерхностном слое и в дисперсионной среде. Установлено, что в зависимости от парамеров проведения процесса фазообразования меняется фазовый состав и тип структур моногидратов и оксидов железа. Проанализированы закономерности формирования нано- и микроразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ в зависимости от химического состава и значения рН дисперсионной среды, доступа в систему окислителя и температуры проведения процесса фазообразования. Показано, что одним из способов управления фазообразующим процессом в системах на основе Fe⁰–H₂O–O₂ для получения монофаз железо-кислородных соединений различных кристаллографических модификаций со структурой определенного типа может служить задание его физико-химические параметров. Вивчено процеси зародження нанорозмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхні заліза, в приповерхневім шарі і в дисперсійнім середовищі. Встановлено, що залежно від параметрів процесу фазоутворення змінюється фазовий склад і тип структур моногідратів і оксидів заліза. Проаналізовано залежності формування нано- і мікророзмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ від хімічного складу і значення рН дисперсного середовища, надходження в систему окисника і температури проведення процесу фазоутворення. Показано, що одним зі способів керування фазоутворюючим процесом в системах на основі Fe⁰–H₂O–O₂ для одержання монофаз залізо-кисневих сполук ріжних кристалографічних модифікацій з визначеним типом структури може бути задавання його фізико-хімічних параметрів. The nanosize iron–oxygen-structures’ nucleation in Fe⁰–H₂O–O₂ system on the iron surface, near-surface layer and dispersion medium is investigated. As revealed, the phase composition and structure of iron monohydrates andoxides change depending on phase-formation process parameters. Regularities of nano- and microsize iron–oxygen-structures’ formation in Fe⁰–H₂O–O₂ system are analyzed depending on chemical composition and pH value of dispersion medium, oxidant access and temperature. As shown, the control of physicochemical parameters of phase-forming process in the systems based on Fe⁰–H₂O–O₂ can be one of the control methods for fabrication of iron– oxygen-compounds’ monophases of different crystallographic modifications.
first_indexed	2025-12-07T17:31:51Z
format	Article
fulltext	385 PACS numbers: 81.07.Nb, 81.16.Dn, 81.20.-n, 81.65.Mq, 82.45.-h, 82.70.Uv Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe0–H2O–O2 и способы управления процессами фазообразования В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, С. В. Мамуня Институт биоколлоидной химии им. Ф. Д. Овчаренко НАН Украины, бульв. Акад. Вернадского, 42, 03680, ГСП, Киев-142, Украина Исследованы процессы зарождения наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe0–H2O–O2 на поверхности железа, в приповерхност- ном слое и в дисперсионной среде. Установлено, что в зависимости от пара- метров проведения процесса фазообразования меняется фазовый состав и тип структур моногидратов и оксидов железа. Проанализированы законо- мерности формирования нано- и микроразмерных железо-кислородных структур в системе Fe0–H2O–O2 в зависимости от химического состава и значения рН дисперсионной среды, доступа в систему окислителя и темпе- ратуры проведения процесса фазообразования. Показано, что одним из способов управления фазообразующим процессом в системах на основе Fe0– H2O–O2 для получения монофаз железо-кислородных соединений различ- ных кристаллографических модификаций со структурой определенного типа может служить задание его физико-химические параметров. Вивчено процеси зародження нанорозмірних залізо-кисневих структур у системі Fe0–H2O–O2 на поверхні заліза, в приповерхневім шарі і в диспер- сійнім середовищі. Встановлено, що залежно від параметрів процесу фа- зоутворення змінюється фазовий склад і тип структур моногідратів і ок- сидів заліза. Проаналізовано залежності формування нано- і мікророзмі- рних залізо-кисневих структур у системі Fe0–H2O–O2 від хімічного складу і значення рН дисперсного середовища, надходження в систему окисника і температури проведення процесу фазоутворення. Показано, що одним зі способів керування фазоутворюючим процесом в системах на основі Fe0– H2O–O2 для одержання монофаз залізо-кисневих сполук ріжних криста- лографічних модифікацій з визначеним типом структури може бути зада- вання його фізико-хімічних параметрів. The nanosize iron–oxygen-structures’ nucleation in Fe0–H2O–O2 system on the iron surface, near-surface layer and dispersion medium is investigated. As revealed, the phase composition and structure of iron monohydrates and Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2008, т. 6, № 2, сс. 385–393  2008 ІМÔ (Інститут металофізики ім. Ã. В. Êурдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Ôотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 386 В. А. ПРОÊОПЕНÊО, Е. Н. ЛАВРИНЕНÊО, С. В. МАМУНЯ oxides change depending on phase-formation process parameters. Regulari- ties of nano- and microsize iron–oxygen-structures’ formation in Fe0–H2O– O2 system are analyzed depending on chemical composition and pH value of dispersion medium, oxidant access and temperature. As shown, the control of physicochemical parameters of phase-forming process in the systems based on Fe0–H2O–O2 can be one of the control methods for fabrication of iron– oxygen-compounds’ monophases of different crystallographic modifications. Ключевые слова: нано- и микроразмерные железо-кислородные структу- ры, фазообразование, кристаллографические модификации оксидов и моногидратов железа, управление процессом фазообразования. (Получено 23 сентября 2006 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Продуктами фазообразования, проходящего в системе Fe0–H2O–O2 яв- ляются нано- и микроразмерные железо-кислородные структуры раз- личных кристаллографических модификаций [1]. Процесс фазообра- зования в системе Fe0–H2O–O2 пространственно разделен и проходит непосредственно на поверхности железа, в приповерхностном слое и в дисперсионной среде на удаленном от поверхности железа расстоянии [2]. В процессе формирования структур условно выделяются стадии зарождения наноразмерных предфаз железо-кислородных соедине- ний (ферригидрита и протолепидокрокитов), формирования устойчи- вых модификаций моногидратов и оксидов железа (гетита, лепидок- рокита, гематита, маггемита и магнетита) на уровне микрочастиц и агрегатов, их последующих фазовых трансформаций. На прохожде- ние каждой из перечисленных стадий и, как следствие, состав про- дуктов реакций фазообразования влияют физико-химические пара- метры проведения процесса, такие как химический состав и значение рН дисперсионной среды [3], наличие в системе окислителя и возмож- ность его доступа к месту образования фаз [4], температура проведе- ния процесса [5], электрохимический и электрокинетический потен- циалы системы, время контакта системы с дисперсионной средой. Пе- речисленные показатели могут служить рычагами управления ходом фазообразующего процесса в системе Fe0–H2O–O2, например, для по- лучения определенных кристаллографических модификаций нано- и микроразмерных моногидратов и оксидов железа. Цель работы — анализ закономерностей формирования нано- и микроразмерных железо-кислородных структур в зависимости от состава и значения рН дисперсионной среды, доступа в систему окислителя и температуры проведения процесса, и их использова- ние для управления реакциями образования фаз моногидратов и оксидов железа в системе Fe0–H2O–O2. Начальная стадия процесса образования структур в системе Fe0– ОБРАЗОВАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ Fe–O СТРУÊТУР В СИСТЕМЕ Fe0–H2O–O2 387 H2O–O2 связана c электрохимическим растворением железа по ре- акции (1) с ассимиляцией образующихся электронов деполяриза- торами, в нашем случае, кислородом воздуха, по реакции (2): Fe0Fe22b, (1) O22H2O4b4OH. (2) Êонструкционные особенности установки, обеспечивающей по- переменный контакт поверхности железа с дисперсионной средой и кислородом воздуха [6], способствуют быстрому окислению катио- нов Fe2 и последующему формированию на поверхности железа частиц ферригидрита 9Fe2O35H2O (рис. 1, а). В приповерхностном слое окисление катионов железа проходит значительно медленнее и в состав зародышевых железо-кислородных структур входят пре- имущественно катионы Fe2. В этом случае первичными структура- ми являются сначала неустойчивый гидроксид железа (II) Fe(OH)2, переходящий далее в структуры протолепидокрокитов (рис. 1, б). В дисперсионной среде накапливаются не связанные в железо- кислородные структуры, катионы железа, которые, в зависимости от рН среды, подвергаются процессам гидратации и гидролиза, и, в свою очередь, тоже вступают в реакции фазообразования. При этом в дисперсионной среде образуются наноразмерные частицы как ферригидрита, так и протолепидокрокитов, что связано с наличием в ней катионов железа со степенью окисления (II) и (III) (рис. 1 в). Изменение состава дисперсионной среды влияет на тип зароды- шевых структур, формирующихся на поверхности железа. Это де- а б в Рис. 1. Зародышевые структуры, образовавшиеся в системе Fe0–H2O–O2 при контакте с дистиллированной водой: а — ферригидрит на поверхности железа; б — протолепидокрокит в приповерхностном слое; в — ферригид- рит и протолепидокрокиты в дисперсионной бреде. 388 В. А. ПРОÊОПЕНÊО, Е. Н. ЛАВРИНЕНÊО, С. В. МАМУНЯ лает правомерным предположение о том, что, при наличии в дис- персионной среде посторонних катионов (например, железа), про- цесс зарождения фаз предшествует процессу ионизации железа. Так, в присутствии катионов железа (III) на поверхности железа формируются частицы ферригидрита разупорядоченной структуры (рис. 2, а). Наличие в системе катионов железа (II), в свою очередь, способствует образованию на поверхности железа зародышевых структур протолепидокроктов (рис. 2, б), а не ферригидрита, как это наблюдалось нами в дистиллированной воде. Полученные на начальном этапе процесса фазообразования заро- дышевые железо-кислородные структуры неустойчивы и подвер- гаются трансформациям с переходом в более устойчивые фазы мо- ногидратов железа: соответственно, из ферригидрита образуется гетит, а из протолепидокрокитов — лепидокрокит. Именно эти фа- зы дают начало двум направлениям развития железо-кислородных фаз: «гетитному» (-ряд) и «лепидокрокитному» (-ряд). На рисун- ке 3 приведена общая схема фазовых трансформаций, приводящая к образованию спектра оксидов железа обоих рядов. Изменение состава дисперсионной среды, в частности, концен- трации катионов железа (II) и (III), влияет на ход фазовых транс- формаций и предоставляет возможность остановки либо торможе- ния процесса на определенной стадии развития фаз. Например, при концентрации катионы Fe2300 мг/дм3 процесс формирования железо-кислородных структур тормозится на стадии образования протолепидокрокитов, а снижение концентрации до 10 мг/дм3 по- зволяет процессу фазообразования пройти до формирования фазы магнетита. Вероятно, замена состава дисперсионной среды по ходу а б Рис. 2. Зародышевые структуры, образованные на поверхности железа при его контакте с водными растворами, содержащими: а — катионы Fe3, б — катионы Fe2. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ Fe–O СТРУÊТУР В СИСТЕМЕ Fe0–H2O–O2 389 фазообразующего процесса может быть одним из способов консер- вации неустойчивых железо-кислородных структур. Другим важным параметром, влияющим на все стадии фазообра- зующего процесса, является значение рН дисперсионной среды. Êатионы железа (II) и (III), поступающие в дисперсионную среду либо при ионизации железа, либо находящиеся в дисперсионной среде изначально, в зависимости от значений рН подвергаются про- цессам гидратации и гидролиза. Вероятно, что в фазообразующем процессе, проходящем в системе Fe0–H2O–O2, участвуют все формы катионов железа, существующие в дисперсионной среде при задан- ном значении рН. На основании литературных данных и проведен- ных нами экспериментальных исследований, были выделены пять диапазонов значений рН, зарождение и образование нано- и микро- размерных структур в которых проходит по различным механиз- мам. В первом из выделенных диапазонов (рН 1–2) в фазообразую- щем процессе принимают участие гидратированные катионы Fe2 и гидроксокомплексы FeOH2 и Fe(OH)2 ; во втором (рН 2,5–4) – про- исходит процесс полимеризации моноядерных гидроксокомплек- сов с образованием димера Fe2(OH)2 4 и, в меньшей степени, Fe2(OH)5, которые и участвуют в процессе формирования фаз наря- ду с гидратированными катионами Fe2; в третьем диапазоне (рН 4,5–5,5) процесс фазообразования определяют исключительно гид- ратированные катионы Fe2; в четвертом (рН 6,8–9,7) — в реакци- ях образования фаз участвуют гидролизованные катионы FeOH; в пятом диапазоне (рН 11–12) в системе происходит быстрое образо- вание гидроксида Fe(OH)2 и его трансформация в гидроксид Fe(OH)3 с последующим формированием коагуляционных структур. Ниже приведено описание особенностей фазообразующих процессов в каждом из выделенных диапазонов значений рН. Так, в условиях образования моноядерных гидроксокомплексов (рН 1–2) и при на- личии в дисперсионной среде до 20 мг/дм3 анионов хлора, в системе проходит формирование фазы -FeOOH — аналога природного ми- нерала акаганеита. Другим моногидратом железа, образующимся непосредственно Fe Fe0 2+ [Fe Fe O (OH) ] [Fe Fe O (OH) ] 2 1 x y 1 1 x y 2+ 3+ (7-2x-y)+ 2+ 3+ (5-2x-y)+ -FeOOH -FeOOH -FeOOH Fe(OH)2 O2 + O2 FeOH2+ Fe(OH)2 Fe3+ + Fe O ·1,8H O2 3 2 + Cl – Fe O3 4 -FeOOH -Fe O2 3 -Fe O2 3 Рис. 3. Общая схема фазовых трансформаций железо-кислородных струк- тур в системе Fe0–H2O–O2. 390 В. А. ПРОÊОПЕНÊО, Е. Н. ЛАВРИНЕНÊО, С. В. МАМУНЯ при топотактической перестройке кристаллической решетки Fe(OH)2, является -FeOOH. Развитие ферригидрита проходит с об- разованием фазы гематита, а не гетита, что не характерно для раз- вития фаз «гетитного» направления. В области полимеризации мо- ноядерных гидроксокомплексов (рН 2,5–4,1) железо-кислородные структуры проходят все этапы развития фаз «гетитного» и «лепи- докрокитного» направлений. Особенностью фазового состава железо-кислородных соединений является наличие в них фазы магнетита, который при его получе- нии в растворах методом соосаждения солей железа (II) и (III) в при- сутствии раствора NH4OH образуется при значении рН выше 5,4. В присутствие гидратированных катионов Fe2 (рН 4,5–5,5) фазообра- зующий процесс завершается формированием моногидратов железа — гетита и лепидокрокита, и его оксидов — гематита, маггемита и магнетита. В области гидролиза катионов Fe2 (рН 6,8–9,7) в систе- ме, наряду с фазами предыдущего диапазона, снова образуется - FeOOH, что позволяет сделать предположение об условии его фор- мирования с участием моноядерных гидроксокомплексов железа (II) и/или (III). Ôазообразующий процесс при значении рН, при ко- тором невозможно существование гидролизованных и гидратиро- ванных форм железа, связан с быстрым образованием смеси рент- геноаморфных гидроксидов железа и их постепенным структури- рованием с образованием слабо окристаллизованных фаз моногид- ратов железа. Таким образом, варьирование значений рН проведе- ния процесса фазообразования может привести к расширению спектра железо-кислородных структур в растворе и формированию преимущественно тех или иных их модификаций. В формировании нано- и микроразмерных железо-кислородных соединений в системах на основе Fe0–H2O–O2 трудно переоценить а б в Рис. 4. Ôормирование пленки приповерхностного слоя за время, после на- чала процесса фазообразования: а — 30 мин; б — 2 ч; в — 4 ч. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ Fe–O СТРУÊТУР В СИСТЕМЕ Fe0–H2O–O2 391 роль окислителя, в качестве которого выступает кислород воздуха. Êонтактируя с поверхностью железа в тонких пленках, он окисляет катионы Fe2, образующиеся при ионизации Fe0 и способствует обра- зованию на поверхности железа наноразмерных протопродуктов ре- акции фазообразования — протолепидокрокитов или ферригидрита Избыток окислителя влияет как на состав и структуру протопродук- тов реакции — частиц протолепидокрокитов или ферригидрита, так и на процесс формирования первичных устойчивых микроразмерных фаз моногидратов железа. По мере образования устойчивого первич- ного слоя на поверхности железа, в приповерхностном слое начинает формироваться пленка, которая перекрывает доступ окислителя к фазам поверхностного слоя. Это влечет за собой формирование второ- го (внешнего) слоя на поверхности железа, в котором развитие и трансформация фаз проходят по иному механизму, чем проходили бы в отсутствие приповерхностного слоя. На рисунке 4 приведены этапы формирования пленки приповерхностного слоя. Анализ электрон- ных фотографий позволил сделать вывод о том, что ее развитие свя- зано с зарождением островков железо-кислородных предфаз и их по- следующим ростом до формирования целостного слоя. Ôазы приповерхностного слоя развиваются по общему механизму для систем на основе Fe0–H2O–O2, включающему образование двух типов структур — продуктов коагуляционного процесса (на обра- щенной к поверхности железа стороне пленки) и конденсационно- кристаллизационного (на ее внешней стороне). Первичные частицы этой пленки формируются за счет ионов и комплексов железа разной природы: внутреннюю ее часть слагают частицы, образованные за счет катионов Fe2, поступивших с поверхности железного электрода в процессе ионизации, а внешнюю — за счет катионов и гидроксо- комплексов железа, поступивших из дисперсионной среды. В этом случае определяющую роль в развитии первичных частиц играет доступ кислорода воздуха к месту образования железо-кислородных структур. Так, формирование внутреннего слоя приповерхностной пленки проходит в условиях избытка катионов Fe2 при практически полном отсутствии поступления кислорода. Это приводит к образо- ванию фаз «лепидокрокитного» направления (рис. 3), при этом час- тицы внутренней части приповерхностного слоя характеризуются несовершенством структуры и наличием дефектов в кристалличе- ских решетках. Внешнюю часть пленки приповерхностного слоя при условии избытка окислителя (в условиях свободного доступа кисло- рода воздуха) формируют микроразмерные фазы гетита и лепидок- рокита. Они представляют собой чешуйки со стеклянным блеском, которые при прекращении контакта пленки с дисперсионной средой самопроизвольно отделяются от поверхности железа. В общем слу- чае, прекращение контакта пленки приповерхностного слоя с дис- персионной средой приводит к фазовым трансформациям железо- 392 В. А. ПРОÊОПЕНÊО, Е. Н. ЛАВРИНЕНÊО, С. В. МАМУНЯ кислородных соединений, связанным с процессами их дегидрата- ции. В результате — пленка теряет эластичность и деформируется, что влечет за собой ее самопроизвольное отделение от поверхностно- го слоя железа. В общем случае, избыток окислителя способствует формированию фаз конденсационно-кристаллизационной структу- ры, а его недостаток — коагуляционной. Изменение температуры проведения процесса фазообразования вносит существенные изменения в механизм формирования заро- дышевых структур на поверхности железа. Так, при температуре 10С в системе проходит развитие фаз по «лепидокрокитному» на- правлению, а в диапазоне температур 20–40С прослеживается би- фуркационный механизм развития фаз «лепидокрокитного» и «ге- титного» направлений. Повышение температуры до 50–70С влечет за собой зарождение и формирование на поверхности железа нано- размерных частиц вьюстита (рустита) и монокристаллов магнетита модификации. Развитие приповерхностного слоя в диапазоне температур 20–70С связано с «лепидокрокитным» направлением фазообразующего процесса и проходит по типичным для данной системы механизмам. Таким образом, температурный фактор от- ветственен за тип зародышевых наноразмерных структур, обра- зующихся на поверхности железа. 2. ВЫВОДЫ 1. Варьированием изменением физико-химических параметров проведения фазообразования в системе Fe0–H2O–O2, можно регули- ровать процессы зарождения железо-кислородных структур и фор- мирования фазового состава нано- и микроразмерных моногидратов и оксидов железа. 2. Изменение концентрации катионов железа в дисперсионной среде дает возможность тормозить процесс фазообразования на определен- ных стадиях формирования структур, а доступ окислителя к месту формирования фаз позволяет задавать тип образующихся структур — коагуляционный либо конденсационно-кристаллизационный. Значение рН дисперсионной среды влияет на форму нахождения ка- тионов железа в системе и определяет фазовый состав конечных про- дуктов реакций фазообразования. 3. Тип наноразмерных зародышевых структур определяется либо местом их формирования в системе, либо составом дисперсионной среды, либо температурой проведения процесса фазообразования. 4. Закономерности зарождения и развития железо-кислородных соединений дают возможность приблизиться к решению проблемы получения в системах на основе Fe0–H2O–O2 железо-кислородных монофаз определенных кристаллических модификаций с заданным типом структуры. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ Fe–O СТРУÊТУР В СИСТЕМЕ Fe0–H2O–O2 393 ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. В. А.Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, А. А. Ващенко, Л. Ã. Надел, Экотех- нологии и ресурсосбережение, 6: 36 (2005). 2. В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, С. В. Мамуня, Наносистеми, нано- матеріали, нанотехнології, 3, № 2: 511 (2005). 3. В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, С. В. Мамуня, С. Н. Буданкова, Нано- структурное материаловедение, 3: 34 (2006). 4. В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, С. В. Мамуня, Коллоидный журнал, 68, № 6: 821 (2006). 5. В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, С. В. Мамуня, Коллоидный журнал, 70 (2007) (в печати). 6. В. В. Зозуля, Е. Н. Лавриненко, В. А. Прокопенко, Н. В. Перцов, Укр. хим. журн., 66, № 7: 48 (2000). 7. В. А. Прокопенко, Е. Н. Лавриненко, Н. В. Перцов, Коллоидный журнал, 63, № 4: 505 (2001). 8. В. П. Чалый, Гидроокиси металлов (Закономерности образования, состав, структура и свойства) (Êиев: Наукова думка: 1972).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76028
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:31:51Z
publishDate	2008
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Прокопенко, В.А. Лавриненко, Е.Н. Мамуня, С.В. 2015-02-07T14:47:36Z 2015-02-07T14:47:36Z 2008 Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 2. — С. 385-393. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 81.07.Nb, 81.16.Dn, 81.20.-n, 81.65.Mq, 82.45.-h, 82.70.Uv https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76028 Исследованы процессы зарождения наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхности железа, в приповерхностном слое и в дисперсионной среде. Установлено, что в зависимости от парамеров проведения процесса фазообразования меняется фазовый состав и тип структур моногидратов и оксидов железа. Проанализированы закономерности формирования нано- и микроразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ в зависимости от химического состава и значения рН дисперсионной среды, доступа в систему окислителя и температуры проведения процесса фазообразования. Показано, что одним из способов управления фазообразующим процессом в системах на основе Fe⁰–H₂O–O₂ для получения монофаз железо-кислородных соединений различных кристаллографических модификаций со структурой определенного типа может служить задание его физико-химические параметров. Вивчено процеси зародження нанорозмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхні заліза, в приповерхневім шарі і в дисперсійнім середовищі. Встановлено, що залежно від параметрів процесу фазоутворення змінюється фазовий склад і тип структур моногідратів і оксидів заліза. Проаналізовано залежності формування нано- і мікророзмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ від хімічного складу і значення рН дисперсного середовища, надходження в систему окисника і температури проведення процесу фазоутворення. Показано, що одним зі способів керування фазоутворюючим процесом в системах на основі Fe⁰–H₂O–O₂ для одержання монофаз залізо-кисневих сполук ріжних кристалографічних модифікацій з визначеним типом структури може бути задавання його фізико-хімічних параметрів. The nanosize iron–oxygen-structures’ nucleation in Fe⁰–H₂O–O₂ system on the iron surface, near-surface layer and dispersion medium is investigated. As revealed, the phase composition and structure of iron monohydrates andoxides change depending on phase-formation process parameters. Regularities of nano- and microsize iron–oxygen-structures’ formation in Fe⁰–H₂O–O₂ system are analyzed depending on chemical composition and pH value of dispersion medium, oxidant access and temperature. As shown, the control of physicochemical parameters of phase-forming process in the systems based on Fe⁰–H₂O–O₂ can be one of the control methods for fabrication of iron– oxygen-compounds’ monophases of different crystallographic modifications. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования Formation of Nanosize Iron–Oxygen Structures in Fe⁰–H₂O–O₂ System and Methods for Phase Formation Control Article published earlier
spellingShingle	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования Прокопенко, В.А. Лавриненко, Е.Н. Мамуня, С.В.
title	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования
title_alt	Formation of Nanosize Iron–Oxygen Structures in Fe⁰–H₂O–O₂ System and Methods for Phase Formation Control
title_full	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования
title_fullStr	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования
title_full_unstemmed	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования
title_short	Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования
title_sort	образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе fe⁰–h₂o–o₂ и способы управления процессами фазообразования
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76028
work_keys_str_mv	AT prokopenkova obrazovanienanorazmernyhželezokislorodnyhstrukturvsistemefe0h2oo2isposobyupravleniâprocessamifazoobrazovaniâ AT lavrinenkoen obrazovanienanorazmernyhželezokislorodnyhstrukturvsistemefe0h2oo2isposobyupravleniâprocessamifazoobrazovaniâ AT mamunâsv obrazovanienanorazmernyhželezokislorodnyhstrukturvsistemefe0h2oo2isposobyupravleniâprocessamifazoobrazovaniâ AT prokopenkova formationofnanosizeironoxygenstructuresinfe0h2oo2systemandmethodsforphaseformationcontrol AT lavrinenkoen formationofnanosizeironoxygenstructuresinfe0h2oo2systemandmethodsforphaseformationcontrol AT mamunâsv formationofnanosizeironoxygenstructuresinfe0h2oo2systemandmethodsforphaseformationcontrol

Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования

Репозитарії

Схожі ресурси