Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd)
Currently, fumed silica and alumina are generally known as adsorbents and supports for adsorbents and catalysts. At the same time, they, as nano-sized reagents, can be used to create modern materials containing silicates and aluminates of metals, in particular, rare-earth metals for the needs of op...
Gespeichert in:
| Datum: | 2017 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/423 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543890498125824 |
|---|---|
| author | Oranska, O. I. Gornikov, Yu. I. |
| author_facet | Oranska, O. I. Gornikov, Yu. I. |
| author_sort | Oranska, O. I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:56Z |
| description | Currently, fumed silica and alumina are generally known as adsorbents and supports for adsorbents and catalysts. At the same time, they, as nano-sized reagents, can be used to create modern materials containing silicates and aluminates of metals, in particular, rare-earth metals for the needs of optics, electronics and other applications. In this work, phase transformations and the structure of composites based on fumed silica, alumina and oxides of the lanthanum group Ln2O3 (Ln=Nd, Gd) as dependent on the ratio of fumed oxides and nature of Ln2O3 have been studied. X-ray diffraction and thermal analysis (DTA) methods were used. The samples were heated to 1000, 1200, 1400 °C corresponding to changes in the DTA curves on the derivatograms. It is shown that silicates of oxoapatite type Nd9.33Si6O26 and Gd9.34Si6O26 are formed in composites based on fumed silica and oxides of Ln2O3 at a temperature below 1400 °C. The phase of Nd9.33Si6O26 was found to be transitional during the formation of stable phases of Nd2Si2O7 and cristobalite at 1400 °C. It is suggested that no observation of Gd2Si2O7 is connected with lower reactivity of Gd2O3 compared with Nd2O3. In the composites based on Ln2O3 and both fumed oxides there are change in character of the interactions of the components near 1250 °C. First, formation of Nd9.33Si6O26, NdAlO3 and polymorphic transformation of Gd2O3 from cubic to hexagonal modification are observed. After 1250 °C interaction between fumed oxides occurs, which is accompanied by the formation of mullite and amorphous phase while maintaining various modifications of Gd2O3. In composites based on Ln2O3 and fumed alumina the formation of aluminates NdAlO3 and GdAlO3 occurs at 1000 and 1200 °C accordingly. Simultaneously with the formation of GdAlO3, the polymorphic transformation of Gd2O3 is observed up to 1400 °C. In the presence of both fumed oxides, it is limited to the formation of mullitic phase. Thus, apparently, Gd2O3 exhibits less reactivity with respect to fumed alumina and silica compared with Nd2O3. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:57Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-423 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:46Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4232022-06-29T10:14:56Z Phase transformations in nanocomposites based on fumed silica, alumina and rare earth metal oxides Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) Фазовые превращения в нанокомпозитах на основе пирогенного оксида кремния, алюминия и оксидов редкоземельных металлов Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) Oranska, O. I. Gornikov, Yu. I. fumed oxides silicates of Nd and Gd aluminates of Nd and Gd phase transformations X-ray and thermal analysis пірогенні оксиди силікати Nd і Gd алюмінати Nd і Gd фазові перетворення рентгенофазовий і термічний аналіз пирогенные оксиды силикаты Nd и Gd алюминаты Nd и Gd фазовые превращения рентгенофазовый и термический анализ Currently, fumed silica and alumina are generally known as adsorbents and supports for adsorbents and catalysts. At the same time, they, as nano-sized reagents, can be used to create modern materials containing silicates and aluminates of metals, in particular, rare-earth metals for the needs of optics, electronics and other applications. In this work, phase transformations and the structure of composites based on fumed silica, alumina and oxides of the lanthanum group Ln2O3 (Ln=Nd, Gd) as dependent on the ratio of fumed oxides and nature of Ln2O3 have been studied. X-ray diffraction and thermal analysis (DTA) methods were used. The samples were heated to 1000, 1200, 1400 °C corresponding to changes in the DTA curves on the derivatograms. It is shown that silicates of oxoapatite type Nd9.33Si6O26 and Gd9.34Si6O26 are formed in composites based on fumed silica and oxides of Ln2O3 at a temperature below 1400 °C. The phase of Nd9.33Si6O26 was found to be transitional during the formation of stable phases of Nd2Si2O7 and cristobalite at 1400 °C. It is suggested that no observation of Gd2Si2O7 is connected with lower reactivity of Gd2O3 compared with Nd2O3. In the composites based on Ln2O3 and both fumed oxides there are change in character of the interactions of the components near 1250 °C. First, formation of Nd9.33Si6O26, NdAlO3 and polymorphic transformation of Gd2O3 from cubic to hexagonal modification are observed. After 1250 °C interaction between fumed oxides occurs, which is accompanied by the formation of mullite and amorphous phase while maintaining various modifications of Gd2O3. In composites based on Ln2O3 and fumed alumina the formation of aluminates NdAlO3 and GdAlO3 occurs at 1000 and 1200 °C accordingly. Simultaneously with the formation of GdAlO3, the polymorphic transformation of Gd2O3 is observed up to 1400 °C. In the presence of both fumed oxides, it is limited to the formation of mullitic phase. Thus, apparently, Gd2O3 exhibits less reactivity with respect to fumed alumina and silica compared with Nd2O3. С использованием методов термического и рентгенофазового анализа исследованы фазовые превращения в композитах на основе пирогенных оксидов алюминия, кремния и оксидов Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) в области температур до 1400 °С в зависимости от соотношения пирогенных оксидов и природы Ln2O3. Показано, что в композитах, содержащих пирогенный SiO2, силикаты Nd и Gd оксоапатитного типа являются переходными фазами при формировании дисиликатов. Определены температурные пределы стабильности кристаллических фаз силикатов и алюминатов Nd и Gd в композитах, содержащих оба пирогенных оксида. Показана термическая стабильность фаз алюминатов NdAlO3 и GdAlO3 в условиях эксперимента в композитах, содержащих пирогенный Al2O3. Высказано предположение о меньшей реакционной способности Gd2O3 в сравнении с Nd2O3 по отношению к пирогенным оксидам алюминия и кремния. З використанням методів термічного та рентгенофазового аналізу досліджено фазові перетворення в композитах на основі пірогенних оксидів алюмінію, кремнію і оксидів Ln2O3 (Ln=Nd, Gd) в області температур до 1400 °С в залежності від співвідношення пірогенних оксидів і природи Ln2O3. Показано, що в даних композитах фази силікатів Nd і Gd оксоапатитного типу є перехідними при формуванні фаз дисилікатів. Визначені температурні межі стабільності кристалічних фаз силікатів і алюмінатів Nd і Gd в композитах, що містять обидва пірогенних оксиди. Показана термічна стабільність фаз алюмінатів NdAlO3 і GdAlO3 в умовах експерименту в композитах, що містять пірогенний Al2O3. Висловлено припущення про меншу реакційну здатність Gd2O3 в порівнянні з Nd2O3 по відношенню до пірогенних оксидів алюмінію і кремнію. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-05-19 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/423 10.15407/hftp08.02.155 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 2 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 155-164 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 2 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 155-164 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 2 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 155-164 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/423/422 Copyright (c) 2017 O. I. Oranska, Yu. I. Gornikov |
| spellingShingle | пірогенні оксиди силікати Nd і Gd алюмінати Nd і Gd фазові перетворення рентгенофазовий і термічний аналіз Oranska, O. I. Gornikov, Yu. I. Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title | Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_alt | Phase transformations in nanocomposites based on fumed silica, alumina and rare earth metal oxides Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) Фазовые превращения в нанокомпозитах на основе пирогенного оксида кремния, алюминия и оксидов редкоземельных металлов Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_full | Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_fullStr | Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_full_unstemmed | Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_short | Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd) |
| title_sort | фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів ln2o3 (ln = nd, gd) |
| topic | пірогенні оксиди силікати Nd і Gd алюмінати Nd і Gd фазові перетворення рентгенофазовий і термічний аналіз |
| topic_facet | fumed oxides silicates of Nd and Gd aluminates of Nd and Gd phase transformations X-ray and thermal analysis пірогенні оксиди силікати Nd і Gd алюмінати Nd і Gd фазові перетворення рентгенофазовий і термічний аналіз пирогенные оксиды силикаты Nd и Gd алюминаты Nd и Gd фазовые превращения рентгенофазовый и термический анализ |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/423 |
| work_keys_str_mv | AT oranskaoi phasetransformationsinnanocompositesbasedonfumedsilicaaluminaandrareearthmetaloxidesln2o3lnndgd AT gornikovyui phasetransformationsinnanocompositesbasedonfumedsilicaaluminaandrareearthmetaloxidesln2o3lnndgd AT oranskaoi fazovyeprevraŝeniâvnanokompozitahnaosnovepirogennogooksidakremniâalûminiâioksidovredkozemelʹnyhmetallovln2o3lnndgd AT gornikovyui fazovyeprevraŝeniâvnanokompozitahnaosnovepirogennogooksidakremniâalûminiâioksidovredkozemelʹnyhmetallovln2o3lnndgd AT oranskaoi fazovíperetvorennâvnanokompozitahnaosnovípírogennihoksidívkremníûalûmíníûtaoksidívrídkísnozemelʹnihmetalívln2o3lnndgd AT gornikovyui fazovíperetvorennâvnanokompozitahnaosnovípírogennihoksidívkremníûalûmíníûtaoksidívrídkísnozemelʹnihmetalívln2o3lnndgd |