Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов

Изучение строения и физико-химических свойств пирогенных титанокремнеземов (ТК), позволило показать, что синтез пирогенным способом смешанной системы SiO2 – TiO2 приводит к созданию нового непористого высокодисперсного неорганического материала, обладающего стабильной струк...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:1993
Hauptverfasser: Зарко, В. И., Воронин, Е. Ф., Козуб, Г. М., Пахлов, Е. М., Сушко, Р. В.
Format: Artikel
Sprache:Russisch
Veröffentlicht: Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 1993
Online Zugang:https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/9
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Surface
Завантажити файл: Pdf

Institution

Surface
_version_ 1869291195106066432
author Зарко, В. И.
Воронин, Е. Ф.
Козуб, Г. М.
Пахлов, Е. М.
Сушко, Р. В.
author_facet Зарко, В. И.
Воронин, Е. Ф.
Козуб, Г. М.
Пахлов, Е. М.
Сушко, Р. В.
author_institution_txt_mv [ { "author": "В. И. Зарко", "institution": "Інститут хімії поверхні Національної академії наук України" }, { "author": "Е. Ф. Воронин", "institution": "Інститут хімії поверхні Національної академії наук України" }, { "author": "Г. М. Козуб", "institution": "Інститут хімії поверхні Національної академії наук України" }, { "author": "Е. М. Пахлов", "institution": "Інститут хімії поверхні Національної академії наук України" }, { "author": "Р. В. Сушко", "institution": "Інститут хімії поверхні Національної академії наук України" } ]
author_sort Зарко, В. И.
baseUrl_str
collection OJS
datestamp_date 2018-11-27T09:43:51Z
description Изучение строения и физико-химических свойств пирогенных титанокремнеземов (ТК), позволило показать, что синтез пирогенным способом смешанной системы SiO2 – TiO2 приводит к созданию нового непористого высокодисперсного неорганического материала, обладающего стабильной структурой, специфическими физико-химическими характеристиками и новыми активными центрами поверхности.
first_indexed 2025-07-22T19:29:54Z
format Article
fulltext I l y l tк 54|. l83 - t B. И. 3apкo. Е. ф, Bopoнин, l Г ' М. Кoзy6, Е. м. Паxлoв, P. B' Cyu. lкo l стPoEHиE и сBoйствA пиРoгЕ}|}|Ь|x f титAнol(PЕмнЕ3Емoв J изyuение строения lt фи:' lикo.химиtlескиx свoйсy nnpo..*no,* тl. 'таt 'oнpeмвеземoв 1ТK). r lo3вoлиЛo пol(азатЬ. чтo сиHте:} l l}tpсгеHнЬ{пt спосoбoм сйeшtaнной .,. ' ."ui Ъl.сl ' l i iб, ;;;. l :3iЖ.J*j:;^,.Жн",,::':i.".::Щl"'!ffi:.1.illЩ,*1!'l.J1:.fi,:.,i::l;i;;l*.^lж н;Ilн;l. J стикaми и н0Bьlми актив}|ЬtI\ , , tи t tентpами гIоBeрxнoстl j - r l BысoкoдиспеPсIrыe lrепoPистыe пrrpoгeнIrыетитaнoкpeмнeзeмы(ТI() r являются пеPспeктIlBltЬllttll ltaпoлЕитeлямI{ Itoвых кorrпos}ItциoЕltыx мa. I ::l:1^,':.::-91"]* IlиPoгeнньIx тtтaнoкPемIteзeluoв oсУщеcтвляется пyтerir сoвrrестItoгo гI{дPoJI.lr^,а па-pо-в SiCla' иTiCla в вoздyur'*o.ЬoдoPoд'o', плaмeниl пptl тeмпeDатYDе -1300 K. Cooтнoшениe ipeмн,ili - '"'"o.(й;iй;;;;; J sio, и Tib,).Ё смешаннol{ oксI{де peгулиpуется сoстаBoi' сliеси пapoB ! xлopилoв' пoдавaeмыx на гIrдpшIиз. l B И.K-спектpaх TK наpяду с I{зBестнЬIrrI{ для чllстoгlo кpе}urе.емa пoлo- l r"l900 и l l10 см.l' xapактepl{зующи}rrr вaлeltтныe кoлeбaнrrя связи =Si_ f \,_Dl=' нaoлюдается тaюl(e lloглoщeЕце с мaксиllyriou у 950 _ 960 см.l, l ::-Т:p"-"-.1:]:l]!."иpyeтся [I _ 3]кaк спeктрaл-Ьltoе iтpoявлeниe сBя3}I кpeм- . rrн}r _ кI{слopoд в титaIIoсI{лoксaIIoвol{ звeнe =Si_o_Ti=. Этoт фaкт njз,o- J лIrл в pяде сл),чaeв paссмaтPивaть т}tтаItoкPемlre3errЬI в кaчecтвё ЕеoPгaI{и.. чeскиx тIlтаIloсилof(.са}toвЬIx пoлимepoв. oдЬaкo нapядy с титaнoсилoксaнo. ! выми 3BeнЬями в TК мoх<нo пpедпoлoжI{тЬ нaлI{чиЪ oiдельныx оiз чи-йй l oксидoB кpем}Iия и тI{таItа. l Изyнeiие.стpyктypыпI{PoгеIrIrЬIхTK'метoдoм peнтгeнoфa3o3oгtoaнaли3a l пoкaзaлo [3, 4], vтo кpистaлли,leскeя фазa диoксйa титaнa oбpaзyeтся пpи t сoдepжaнии Тio2 внЬe 5 %. Для кpйстaллиre"*oЬ iiб, в т*i;.й-*p."; ! oбpазoвaнI{е двyx кPПстaлл}lчeскПx bop* т a}Iaтa.a " pyi*i,, iЬ' 4r:fi;;ъ.^: l :::::y-1тетPаг.olraльrrofi систeмe и устoйuивыx кaк ,if " н"зiЬt;ъil;;;" l :3^T.191.'.-"пеP-aтуPаx. Haличrre титaltoсилol(сal{oвыx связeй =Si-o-Ti= l стaoили3 lrpyeт 0oл еe ItIt3I(oтем пep aтYPную кpистaлл ичeскyю фop му ("*'-. l l:..Цiiy кoтopoй PeгистPl{Py'Ьтся дак,tе пoслe o,*n.i т{;;; is}Т к t (тerrпepaтypa фaзoBoгo пеpexoдa анатaз _ pyтид-Sl200 к) [3|..Изyнeние l стpyктуpЦ пиpoгеItltoг]o дI{oксItдa титaкa пoка6iлo [5], ,rтo все l{сследoBaI{нь[е l oбpaзцы Tio, двухфаз.1-Ч: ]: e. сoдеPх.а' кeк 3I{атaз' тaк и Pyт}tл' IIPичeм . ядPo}, oтдeльнoй.ч?:тI{цьt пIrPorleннoгo дrroксйа тItта}tа яBляeтся PyтI{л' а l ::'Тl.iy}, :.1 1]1-. :A" "noгич нЬ стpoе*"e и *r"ф f ф" "ioл"щnл " ff й;;":I ltЬll,l lr\. rr3менeЕия пaPaмeтPoв 9лемeЕтаpнoй ячeйки aнaтa3a и pyiила в l ТK (пo срaвнeнию с чI{стЬIм a}Iaтa'ol\{ и py'и,'oмj oЪi"с*"n' вIrедpeниеri l 'o*P'11ц9y]tия B Pешeткy TRio2 [4]. . исследoваI{иexaPактePa PаспPедеJtеЕ}rя кPеrrIrI{я l{ титeнa в пrtPoгerrньI.x l ТK мeтoдoм ИK.спектРoсigцrи пЬ интeгp-альhofi интeнс""noс"" пoлoс пoг.l лoщеItt{я с максинyмами y g60 см..(s*l].t l l0 см.' (S1116),}.apa*".pnjiЬйи* t кoHцeEтpaции вещeства B титаtloкpeмнeзeмa]L пoказijiЬ,[6} чтo с пoBь[rшeIIи. r eм сoдep)каItltя тItтанa в смеш]aннolt{ oксидe в ИK спект.piх TК пpoис$д;; l oдttoвремеl{IIoе )rBeJIичeнI{е t{нтeнсив}toсти lloлoсьl Sщg:; yмeньцIeнte IIoглo- l щeния У Strro, т. e' Bкестo чaсти сl{лoксаlloBьtx."e''"еЁЬf aзyются 9paгмeн.l ты =Si*o_Тi=. 3,,n.nl\.{oстЬ сooтнo-lJ'eния плoщaдeй пoд кoнтypoм пoлoс l пoглoщевt{я 5969 и 5111о-oт сoстaва TK для oopaзuoв '"'Ъ"o*pe"rtезеrroв с l Р,,^"j:y-:"J:.РIа}IIteм Тio2 пpивeд91а нa pис. l. Удельнaя пoвeрxlroсть пo l ::::-y-"-.^1}l.::tt'tя сoдep)к-а.нl{я Тio^2, y.мeнЬцIaется I{ дJIя oбpаЬuoв l __5 l :::.::i:.::.-.-99:".'стBеtt}to 2|5, |37,70, 60 и 90 м2/г. Пoскoльку кoэффиuи. l eнт 9кстиI{кцни пoлoсы пoглoщеrrия 596д неItзвестеlt' тo пPедстaBлeнItaя l нa pис. l ,aBltсиl\.toсть ttoсит кaчестЬЪнн"й х;P;i;й и пoка3ьl'ает' I l .e 'B . }4 ' Заpкo, Е . ф, B()PotJи}t . I ' ' M, Koзyб, .Е . М. Паxлqв. Р . B ' Cvruко, 1993 l .\нutlя, физикa и техt|oЛoГия ltoBеpхl loс-f ' i . t993 _ Bып. |. 79 I J (ss6o/Sx1s)'/02 ЧTo сoдеpх{aниЮ диoKсидa TИ- тана в TK - 20 o/o cooTBeтсTBy€т " MаксиMyi\{ oTtloli]ения 596671119. Ta- Koй xapаKTеp 3aBисиМoсTи oбy- сЛoвЛе}i' Пo.BиДиMoMy TеM' ЧTo oбp аЗoBaние TиTaI{oсиЛoKсaнoBьIx Фpагментoв пpoисхoдит тoлЬкo нa Гpaнице pa3ДеЛa фаз Sio, и Tio2. B пoльзy эToгo Пpе,цIIoЛo)I{ения [4o)KеT сBидетеЛЬсTBOBаTЬ сЛедyЮ- Щее. B paбoTaх [7, Bl отмеuает. ся' ЧTo сиMl4еТpиЧt lь lй титанoси- Лol{сaнoвЬIй фpагмегlт :si-o- Тi-o_Si: MoЛеI{yЛ Tе. тp a кис(тpимеTиЛсилoкси)титaн a [(СFI,)s Sio]4 Ti xаpaкТеpиЗyеTся Pис. l. CooтнorпениeинTeItсиBнoстейлoлос пoглo- в ИK-спекTpе дByMя пoЛoсaMи щения 960 и l110 см-t. в Иl(.спектpax пиpoгеI{- lloГЛoщеtlия с i\4аI{сиMyМaМи y IIыx титarioкpеMнезеMoB с рaзЛиЧItьlм сoДер'{ани- 915-920 и 950-985 см_1. B то х е еt{ диoксидa титанa: вDеil,IЯ B сЛvЧае несиN4}4еTDиЧI1ЬIх 1 - т уo: 2 _ |4 %: 3 _ 20 %. ' a - 30 o^| 5 - 37% IIpoи3BoдньIx тeтpакltс- {TpиNrIеTиЛ. сиЛoкси)тиTaнa BaЛеItTltЬIе l<oЛeбaНLIЯ сBя3и -Si-o_Ti: IlрoЯBляЮТся B ви,цe oДI{oй I]oЛoсЬI пoгЛoЙ,еItия' IrапpиМеp 959 см_l в ИK-спектре N{oЛе- KyлЬI (с2н5),'Гi (osi (сI-ls),] сI tB]. Пpисyтствltе B ИK-сГIеlffраx ToЛЬI{o oДнoй пoлoсЬI с N{aксиMyN{ом y 960 см-l iloзBoляеТ сделaTЬ BЬIB0,ц' ЧTo TI{TaнсилoK- сaHoBЬIе сBя3и сoстoят из oTДелЬHЬIх 3BeIIЬев :Si-o-Ti:, oбpазyющиxся нa гpaнице ра3Делa фаз Sio, и Tio,. Tакие ЗBеI]ЬЯ :si-o-Ti: явля- ются чaстЬIo сTpyKтypнoгo MoтиBа ТK, в кoТopoM KpeМнеKисЛopoдньtй тет- раэ,цp и тиTalloKисЛopoдньtй oKTаэ.цр иNIеюT oдин oбщий аToM I{исЛoрoда Рис. 2. Cxемaтинeскоe изoбpa;кel]иe oбpaзoвaния тиTal]oсllлoксaнoвoй связи -Si-o-Ti- в пиpoгенtioM Tитaнoкpе[,IIIезеn,Iе B pе3yлЬтаTе сoЧeтания oсIloBlIЬIх сТрyктyр}rьIх мoTиBoB ди. oiiсидoB кpeМния и тиTaIIа: теTpaэдра [sio4]*- и ol{таэдрa [Тioсlo_: l - 0 i 2 - T i ; 3 - S i (pиc. 2). B тoм сЛyЧaе' есЛи бЬI тиTaнoкислopоДньiй oкТаэ.Цp бьIл связaн с бoльtпим ЧислoМ TeTpaэдpoB [sio4]u_, следоваЛo бьt orкидать в ИK-спектpax ТK pасщeпЛeHИЯ IloЛoсЬi пoГЛoщеIIия S,uo на две. oктaэдpиueскoe oкpyх{ение иoнa TI4TaНa B i]иpoгei]i{oм TK подтвеp)кДа. eTся данHЬIMи' IloЛyЧеtItIЬlMlI с пoi\{oщЬЮ pентгенoфoтoэЛекТрoн[Ioй спектpo- сKoIIии [9, l0]. Из сooтнoшreния и}ITеIIсивностей JIИr|II-Й' 2р Si и 2pзi2 ll 2p1p Ti для oбpaзцa Пиpoгel{Iroгo TK, сoдеp)I{aщeгo З7 o/o ДI4ОKсI4Д,a TиTаtlа' сЛе. дyеT' чтo oTtIolIIеЕIие сoд,epх{аIlt{я кpеMIIия 14 TI4TaНa B ПoBeрХIIoсTнoМ слoе тoЛщиI{oй.цo 3 н\4 рaBI]o 6 : l, a нe 3 :2, чеГo сЛeДoBaЛo oхtLIДaTЬ исxoдя и3 фазoвoгo сoстaвa oбрaЗцa. Cпектp 1s-сogгoягtия кислopoдадЛя 3тoгo oбpазца пpе.ц,сTaBлЯеT сoбoй сyIIеpI]o3ициЮ дBуx IIoЛoс с 0TI{0IIIениеI\{ иriTеIlсиtstloсTей 80 o_/; @-z;О-o {: 100 тi02,z .1 : ]. Tот факт, нтo-"сooт1{olllе}iиe аToil4oв I{}IсЛoрoДа' IIрI{надле}Kащих к oK- pу)кеI]иЮ aTo]\,{o3 KpеМния LI TИTaHa B ПoBерХнoсTIloN{ сЛoе' МеI]Ьп]e, чeМ сo- oTнOIl]еItие aToMoB кремrrия i{ TиTана' yKaЗЬiBaеT I{a To' чTo KoopДиllaциoнtloе vисло (KЧ) аToMoB титaнa BЬIIIIе' чеМ аToМoB кpеMниЯ' т. е. больtле ЧеТЬIpeх. Еслlt бьt KЧ для TиTaна paBilяЛoсЬ 5, .то тoгда в ИK-спектpaх нa6людaлacь бьl хapактернaя дЛЯ титaниЛЬнoй связи :Ti:o ПoЛoса поглoщения вoб. лaстуl i50-900 см-1 [1l l , кoтo-рая в ИK-спеKТpax IIиpoгенIrЬIх TK нe реги- сTр lrpoBаЛ ась' СледoваTеЛ Ьrio' _бoле9 BеpoЯТ[lЬIl\,I слеДyеT сЧиTаTЬ oбp азoвaниe Т}lTаI{oсиЛoксaнoвoй связи -Si-o-Тi: ТoЛькo B реsyлЬТaТе сoЧeTаний oс}iОBEЬlХ сTpyi{TypIIЬIх l4oTиBoB .циoксидoB кpеMния и TиTаI{а' a иМенllo TеT. pа}.црoB ISio*l4- и oKTаЭдpoв [Tiou]8-" tooz si02 Рис' 3. Измeнениe l{oнцeнтpaции BoдЬ] B MoнoсЛoе дep}I{ащих рaзЛичнoе кoличествo Tio2. Нoмера о6ратнoй TK на pис. l в IIиpогеIII{ЬIх Sio, (6)' Tio, (Z) и TK, сo. тoЧек lla KpиBoи сooтвeTсTByют t]ol,IеpaМ oдrlако B этoM сЛyЧае oкTaэдpиЧесKаЯ кooр.ц.I4Нa1\k1Я Иoтa титана (если oаi} реаЛиЗyеТся каK нa IIoBеpх}IосTLI' TаK и в объеме TK) лол>кна BЬI.зЬIBaTЬ з} lаЧитеЛЬHЬIе ЛoKаЛЬ[ iЬIе BoЗMуЩеHия бли>кеf tшего кpешl tтийкисЛopoдHoгo oкрy}KеI]ия' а следoBатеЛЬllo' oбyсЛOBЛиBaтЬ IIOЯBлеI{ие FIOBЬIХ аKTиBI{Ьix цеrlТpoв' кoToрЬIе бyдyт oкaЗЬIBаTЬ BЛияI{ие нa адсopбциol{I]Ьlе ПpoцессЬI FIа ]]OBеpХЕ{oсТи пиpoгel{нЬix TиTанoKpеМI{е3eMoB. fl,eйствитeuЬнoi исCЛедoBание аДсоpбции IIаpoв вoДЬI и неKoTopЬIХ сПиpToB lia ПoBеpХнoсТи TиТаI]OкреМIIезе. vов [l2, 13] пoказaлo' Чтo наблюДаютсЯ сyщесTBеIrнЬIr oTличия B IIpoцессаХ сopбциI{ на пoвepxнoсTи llиpoгeнньтх Sio,, Tio, и TK. Taк, B CЛyЧaе аДсopб- ци}I пapoB H,o на i]oвеpxl]oсTи ПиpOГеIrI]ьIx TK (oбpазцьr 1-5) в pабoте [l2J наблю,цaлся синеpГиЧеский эффект, кoтopьlй IIpoяBЛяЛся .B Bиде зtlаЧи- ТеЛЬIloгo yвeЛиЧeния кollцентpaциll MoЛекyл Bo/\Ь| d'm B MotloсЛoе (pис. 3). Пpи этoм ЗaвисиA4oсTь сopбциoннoй aKТиBнoсти TK oT хи]\4иЧeскoгo сoсTаtsa I]oсиT ?ТсTpeM.аЛ!ный хаpaкTеp с MаксиMyMoM' сooTBеTсTByющиM сoдep)I{а. нию 29 % TIo2[l2]. BoзникaеT Boltpoс o Пpиpoде ценTpoB aдсopбции, обyiлoв. JI{BaioщиX эTo вЛияние' oчeви.цнo, ЧTo Tакие ценTpЬI .цoлжнЬI IioяB,{яTЬся ТoЛЬ. кo нa lloвеpХiloсTи сMеIпaI]IlЬIx oKсидoB I{ oTсyТсTBoBаTЬ B сЛyчае ИHДИBИДУ. а;IЬнЬIх oKсидoB KpeMIIия 14 TИ.ГaLIa. Kак oтмечалoсЬ BЬIIIIе' TаidI{Nlи цеI{TpaМи ЯBляЮTся TиTаHoсиЛoксaI{oBЬIe MoсTики :Si-o._Ti:, сoе,циняIoЩие и]l.цI1. вI,IдyаЛЬIlЬIе фазьr Sio, и Tio,, IIpиЧеM кoЛиЧесТBo TиTaнoсIiЛoксаI]oBЬIx связей BoзpасTaeT ToЛьKo Дo oIIpеДеЛeнFIoГo сoДеp>|<atИЯ Tio, (pис. l) ' Сопо. сiаBлеIlие,цaннЬIx' ПpиBеДенHЬIх нa pис. l и 3, yказьIBаеT I'Iа T0' чTo r{&{еHFIo :]i i l l ,IoсTиKи обyслoвливаЮT синеpГический эффект нa ПoBеpх[iости TK. ь э_9B5 d.п, /,lKнL/|b/м2 81 г oтноситeльнo TеМПepатypнoй yстoйuивoсти :Si-o-Ti: Mостl{I{ов в TK сyщесТByЮT paзличные-йнениi[2, 3, g' 10, 12, 14, 15]. Исслeдoвания, IIpoведeннЬIe в pабoтаx L2, 12, -l4J, yкaзьlваЮT I{а гиДpoлиTиЧeсi{yЮ tIесTа. бильнoсть линейньlx связей :si-o-Ti: на пoBеpXI{oсTи Sio,, I{оТopЬ]e ГидpoЛи3yloTся yх(е Iipи кoM}IaТнoй темпеpaтypе [12I. B тo >ке Bреh,{я l}&Еoсa I]oГЛoщеtlиЯ с MaKсIlМyl,{оl,t y 950 см-1 peгистpиpyеTся в ИK-спектpаХ I]ирo- |еFIrцx TK да:ке пoсле Пpoк aЛИг,aНИЯ Irа BoЗДyxе IIpи Tе]\4llеpaтypаx ;iоо0 ц [3]. По-видиMoМy' IIpoцесс гI,{дpoЛиза титaнoсил6ксанoвй ЪЪязей в TК oгpaнI{ЧиBaеTсЯ лиII]Ь Т]pипoBepxносТньIМ сЛoеl4' ПoскoлЬIiyTитанoI(ре}дпе3e. MЬI' IIесMoтp'я IJа тo I{T0 сoДеp}каT гидp-оЛиTиЧески неyстойuивьiе фpагмег;ты, яBЛяЮТся BПoЛt{е стабильньIми B Boде. Этoт факт xopoш]o сoгЛасyеТсЯ с общей тeнденцией pе3кoгo BoЗpасTaния гидpoлитическop1 стoйкoсТи ГеТеi]oсI4J}oкса. I]oB ripii llеpеXoде oT ''IIItiеЙt]ЬIx сTрyKTyp к ПpoсTраIIсTFеI]ЕlЬlM Ii6]. Гtrо на. IIlе}4y N{IlениЮ' иi\.{еIll]o ПpисyTсTBие Irа l]oBepХIloсTir IIi{poгеI]ъIЬIx T}ITа[1o. кpеMнеЗeMoB гиllpoЛиTиЧески неyстойнивьrx связей oбyсловливaеT их I]o- BЬIII!еI]I.IyЮ aдсopбциoнt{yЮ акTиBIioстЬ Пo oT1lolIIеIlиЮ к Bo.це Пo сpаBI{e$иЮ с иIIдиBиДyaЛЬ}lЬIп4и oкси.цaп4и I{peA,{FIия и TиTаIla. Х имическoе мoдифиuиpo B a tIие I]o BepxнoсTи Пиp0 Геti нЬIx TиTаI{oI{pеtr,l. FieЗеfifots полиMеTилциклoTeTpасиЛoксaнo}4 пpиBoдиТ к зIIaЧиTeЛьнoМy {IоHи. >l(е[tиЮ адсopбuии Паpoв сI]иpToB Пo сpaзIJениЮ с иx- aдсopбцией lla ис- xoднoй ПoBеpxнoсTи TK' oдHакo адсopбuия ПарoB BoдЬI KaK I1a исxoд,- I1o]\4' Tак и rrа мoдифициpoBаIlI]oM TK пpaKTиЧески tIе MеI{ЯеTся [l3]' Этo пoдТBер}кдаеT t]pеДIloлo}кение o poли MoсTикoB : Si-o-Тi : как а}tTиB- IjЬIX цеI]Tpoв--адсopбЦии Bo.цьI, пoсKoЛькy xиMичесKoе модифициpoBаI]I4е IIo* Bеpx[toсТи ТK пoлимеTилцикЛoтеTpасилoксаIlo1\,I oсyЩесTBЛЯeTсЯ пoсреДсТ- BoМ егo взaимoдейсTBия с I]oBеpxHoстJ;ЬIMи силаtloлЬI]ЬIMи гpyППаI,Iи. Изyueниe срaBI.IиTеЛЬной pеакциoннoй способнoсти сиЛaнoЛЬньIx ГpyПII ПиpoгеI{нЬix'циol(сI'i.Цa KpеМния и TиTaI{oкpеMF]е3eA,{oB Il7j свидетеЛЬсTtsУeт o ToM' ЧTo BBеДеI]ие B MаTpицy I(pеN{l]езeма аToMoB TИТaкa (или алюминия} пpaKTичесKи Ilе BЛиЯеТ IIa pеaкциol]нyю способность ПoBеpХI{oсTньlх oН. Грyпп. Pазличия B }iиМиЧесKиx свoйстга.Х ЧиСТoГo KpеMнеЗе\,{а и сN{еlIlаIIЕ{ь]x пиpoгеHt]ЬIX oксидoB IJа егo oсlloве oбуслов.rенЬI' пo.BItДи|Vo]лv' сoзДаHие1{ IIoBЬIx аKTиB}lЬix центpoB за счеT iloBеpxнoсT}lЬIx геTеpoаТoMoB. Уueт паpaмет. pа нroд[ropoд.IIoсTи пoBеpxlioсTи (Y) B ypаBI{еI]ии' oПисЬlBаIОщеL,{ KиI{еTиKУ модеЛьной pез'Kции Tp-иMеTиЛxЛopсиЛaна с акTиBIlЬIМи цel]Тp,М]i ПoЕерxI{oсTi4 ПиpoГен}IЬix Sio, и TK, пoказьIBaеT' ЧTo аToмьI ТI4TaНa paсПpеДеЛеI]ЬI I{a По. BepxнoсTи TK гrе pаBI{O&{еprro, а oбpазyюT лoкaЛЬнЬIе TиTа}IOKсиднЬIe yЧarTKи I17]. o pасПpедеЛении aТoМoв Tитaна в объеме Пиpoгеlll]ьIx TиТаIroкpei\,{нeЗе. I\4oB Moхltlo сyдиTЬ llo иЗ]\{еI-lеiIию физикo-xиMиЧескиx хapaKTеpистик [4, 9, 10]. Из сoпостаBЛеI]ия десopбционнь]х KpиBЬIx ,цЛЯ тeмпepатypнafr зaви. сиMoсTи Тoк-а-MoЛекyЛяpI{ЬIx иoIloв Ч3o.+ (lB а. е. м.) для ТK, сoдеpх(ащегc 28 % Tioz [9l, и пиpoiеннoгo Sio, [1.B] сЛeдyеT' чTo B пиpoгенIloм TиТaнo* кpеN{IlеЗеI\4е pезKo yI\ленЬII]аеTся кoЛиЧесTBo I]poЧHo. y,п,еprкивaемoй BoДЬl сTpyкTyptiЬIl\4и геKсaгoIlаЛьIIЬi]\,rи yЛьTpаПopaMи пoBеpxlloстнoГo сЛoя' хa. pакTepI]ЬIMи.цЛя гpal]и (11l) p-кpиcтo6aлитa' Этo yкaзьIвaeT I{a с}(eсTBён: I]yЮ IIеpесTpойкy кpeмнийкислopoднoй МaTpицЬI' вxoдящей в смerшанныЙ oксид' т. е. фaза aмopфного Sio, в пиpoгeI{I{oN{ TI( и пиpoгeнный Sio,, пoлy- чaе]!{ЬIе пo aнaЛoГичнoй теxнoлoгиI.' сyщесTBеIIIto pазняTся по физикo-xими- ческиM свoйствaм кpеMнезеMlloй матpиЦьl. Этoт вьrвoд пoдTBеpх{даеTся даI;ньIMи IIo изМеpеHию заBисиMoсTей ди. эЛеKTpиЧесI{oй пpoницaeмoсти е, титанoкpeМнeзеNloB oT сoдеp)кaния Tioo [4l и пpовoлиМoсTи пиpoгеI{нoгo TK [4, l0]. BeличиHa в, дJlя TиTаIioкpеN{незе. MoB' ПoЛyЧeHllЬIx MеToдоIl{ I{и-3кoTeМIlеpатyplroгo гидpoлиЗa, yBeлиЧиBaется пo ]VIepе poстa сoдep>KaтИЯ Тio, в TK t4]. Taкоe Йзменение .iI.иэЛеKTриЧескoй. пpoницаеMoсти двyxфазнoй системЬI TипиЧHo каK дЛя ]\4еxаIlиЧeсKой смеёи ДByx oKсидoB' TаI{ и ,цЛЯ сисTеMЬI' B кoТopoй прoисxoдит oбpазoвание oДнoй фaзьI (Tio,) нa пoвеpx}IoсTи дpyгoй (Sio,). oднакo есЛи ПиpoгеI-IнЬIе Tитallo. Kpеn,{неЗеAiIЬI Пpе.цсTаBЛЯют сoбoй с]\4еIIIаI{нЬIе сисTeMЬI' сoсToящие из амopфнoft (sio,) и кpисTаЛЛическoй (]ioр фаз, сoединенHЬIx [4еj"Kдy сoбой титанйилo- ксaЁIoBЬIМи сBя3яМи :Si o-Ti: только Пo Ц]аI{цца.п,I 9т11x фa.E To а-IIалo- 82 гиЧнoе изMеI;е}Iие s, дoл)i<]io -6ылa 6ьl наблюдатьсЯ 14 !,J1я пиpогенньIх TIi' F{o для tiих BеЛиЧиНa ДИЭJ|еI<.Гpиuеской пpol{ицаеМoсT}l I]е иЗМeIIяеТся пo сpaвнению с о, пиpoгеIiiloгo Sio, вплоть дo сo.цеpх{антlя 37 9.6 Тio, [4j, что. yKaзьIвaеT нa oбpaзовaние стa6ильнoй титанoсиЛoKсанoBой стpyкт1,pЬI, Ido. Topая BедеT себя B эЛеKTpичесKoM поле пoдoбнo дl,loKсиДy I{peМI{ия. Этот pе. зУЛЬTaT Пo3BoляеT ПpедIioлoх{иTЬ' ЧTo пpи обpазoBaHvI|I IiиpoгеI.II{oгo ТK в сТрyKтypy Tio, пpоисxoдI,iT <BKpаПлеIiиФ TеTpaэдpoв [Sioul+*' B pе3yЛЬтaTе Чегo изN{еIIяЮTся злектpофизиЧесKие свoйства пирoгеI{[lЬIх TK вследствие нapyшeния,ц.aльнодeйсTByЮщi]х сил в фpагмеriTаx диоKсидa TиTаI{a. Следoва- TелЬIlo' даIII]ЬIе }{aсс-сПеKTpol,{еTpиЧесKиx [9, 18] и э"'reктpофизиuеских [4] исследoBаI]ий пиpогенньIх TиTaIloкрeN{неЗе]\4oB IIo3BoлЯЮT рассL'taтpI{Bа'гЬ иx кaK IiеopгаI{иЧесI{ие тиTaнoсиЛoксаIloBЬIе ПoЛиl!4еpЬI' B l{oTopЬx}- ХoTЯ I'r IIpи- суTсTtsyют oTдeЛЬIlЬIе фазьI uистьIx oксидоB (Sio. и Тio,). oднal{o физико"хи- l\4иЧесКие свойствa эти-x фаз oTЛиtlаIoTся'oт свoйств чисТЬlx пиpогенных Sio, и Tio,. ЭлектpопpоBo,ц,цoс-ТЬ пиpoгeFII{ьIх TK нa пoсТOЯ}lнoivI ТoKе IIplil<е ЛрoBoДI{. l,loсTц г]иpoГеI{Iioгo Tio2 и Ilе ЗаBисиT oT сoдеpх<ания Tio, B ТиTaнoкреI!{IdrЗе. ме [4]. ПpoвoдимoстЬ нa i]еpеI\{е.irнo\{ 1o5.е ЕIoсиT ЯрI{o Bьiрах{eннЬIй чaстoтньtй- xapaKTеp и IIpи содeр)I(аI{ии Tio, в TK 23 t/o He, ЗАвИCИт oT KOлиЧесTBа д}lоKси- Дa TИTaHa; эЛекTpoI{I{ая кo1\dIIoI{еI]Ta^пpoBo,циMoсTи B ПиpогеIlFIьIx ТK pастeт пo Меpе yBелиЧеI]ия сcдерх{al]ия Tio, [10]. Иoнам TиTаI]a и Kpеl\4I]}Iя' сBЯЗaннь]M TИTaНoСИЛ'aксансвоf-r сBязьIо -Si-o-Ti:, свoйстЕен]iо paзЛI-rчнoе Kooрдиi{ациo:.]Iloе окp,vrкениe (см' pис. 2), СледoвaтqлЬно, наttбoЛее aKTиBнЬlе цеЁlTpЬI' обpaзованriьIе в ТK с учасTие1!{ TиTaнoсиЛoI{саI]oBoй сBЯзи' oTl-IИЧaЮTCЯ пo сТpyl{Tyрr I] кpiсJтстнo. сTи oт аKTI-IBI{ЬIХ цel]тpoB |4HДL1B14ДУaЛ.ЬI]ЬIх oI(Cидов. fiеiiствиTе.гJЬIio! сpаBiiи. TeлЬIIaя oцeнКa а,цсоpбциoнньlх свойстB l]иpoГеI{ньlx Sio,, Тio, и тиTaI{o- J{pеI\,I]]езеl"{oв (с использoBаI{иеl\{ B KаЧeстBе адсopбaтов ц1{KЛ0геI(сана и бeгiзо. ла) и pасvеТ ЭHТаЛЬII t , iи ' энТpoПии и- . свoбoДноf t "энеoги i i iДсообu l : l t П]pОB бензолa и цикЛoГеKсаI{a' ПpoвеДенньtй в paбoте [igJ, показьtijeЮT' r]Тo I,дuiK- сиMaлЬIloе 3}laЧеI{ие ТеITЛ0TЬI и эI]ТpoПии адсopбции tтаблюдается :л,q ТК. сoдерх{ащегo l]аиMенЬlllеe i(oличесTвo фазьt Тio2 _ 5 9/о. Иъцсч-xо е ''o* пи- poгeннot{ TK oба Кo},{ПoненTa - Sio, и Tio, - амopфньl Il0J, чтo обyслoв- ЛиBaeTMaKси]\4ал1IlyЮBеЛi]ЧIlнy y,п,ельноfl I]OBеDxl{oсTll. Из даijIiЬIх' ПpijBс. дeI{IlЬIх в pаботе [19], тaкх<е сЛе.цyеТ,,ЧTo KислoTI{Ьlr цеIlTpЬi I{а IIoBеpХi{oсТI.] Sio, и ТiC, энеpгеTиLiесI{lI .ЦoB0l'lЬ!lo блlазки, iio oTЛичIIЬI oт кисл3TI{ЬIх IIeFiT- poB нa ПoBеp xI{oсTи п иp oГенIlьIх ТиTаI]oKp еL{неЗeш{oB Изyuенltе KисЛoTLlЬIХ свoйств ПиpoГе[ll{ЬIx TиТaHoKpеl,{I]еЗеI\,toB с исПoлЬЗo- BaНИеNlB Kа!iесTBе иI]ДикaTopa Гапlмета 4-диметилаш-тиноазoбензoла (ДМAAБ, РКu :3 ,3) показалo [10] , ЧTo BведениевTK y>ке 5 i ' /ЬТ ioz приBoДиТ Kпo- ЯBЛениЮ tIа еГo ijoBеpХнoсTИ KИС;.IoTtlЬIх цеilTpoB' IlаЛиЧие l{oТoрЬтХ Ilа I]oBерХ- ItoсTи пиpoгенI{oгo Sio, не oTмеЧаЛoсЬ. Пpи yBелиЧении KoЛиЧeсTBa сloдеp- }кaщеГoся B ПиpoГеI{нoм TK диoксИДaTLITaHa дo 20 и 37 96 киcлoтные центpьt }ra ПoBеpxнoсTи сoxpaнЯюTся. $y3-лиз эKсПepип4еI{тaлЬнЬIx и лиTеpаTypIiЬIx дан}IЬIx' BЬlIIoЛнеItI]ьIй в'paбoтe [10], пpивoдиT к 3аI{лЮЧеIlию' чТo KI,Iсл9TI{ЬIе цeI{TpьI нa ПoBepxнoсти пиpoгенньlx TK иMeЮT Bид. !{En n u - t-r 1 \ qi{+ тi{* 1кi"=+) (Kч=6) Пoявлeниe тaKиx кислoтI]ЬIx цeIITpoB Ira Пoвеpxнoсти пиpoгrlll]ЬIx TК oбy. слoBЛеHo paзлиннoй кoop,цинaцией иoнoв кpеMния 14 TИ.ГaE'a oД.инаковой: BaЛeнтнoсTи и хаpаKTеpнo дЛя TK, содep>кащиx любoе кoлиЧесTвo фaзь; д[IoI{сидa TlITaнa фт 5 ло 37 в/o)' flля TK, сoДеp)кащeгo 5 o/o Tio,, на6люДa. ,тliIсЬ TакX{е близкopaспoлoiкeн}IьIe KисЛoTнЬIе цеI]тpЬI [10l, обyслоЕЛе[l}IЬIе ти. TанoсилoKсaнсвой сBязЬю -Si-o-Тi-. Такие це}IтpЬI L,{oГуT' I1o-tsиди1it0}.1\', Boз]]иKaTЬ всЛeдсTBиe (BкpaПЛения) B кpeMllеЗеMl{yю MаТриЦу MалЬl:{ {]o 83 5 нм) ЧaсTиц Д'иoItсиДa TI,ITaI{а' ЧT() пoД,ТBep)кд.аеTсЯ ТIpисyTсTвlIeМ B ТаKollt TK фазьl Tio, в амopфнoм сoсToяI]ии. Tаким обpaзом, ситiTе3 Пиpoгеll}iЬIx TиTaI{oKpeМнезе\,{oB I]03BOлиЛ ГtоЛy. чить нoвьIй нЪпоpистьIй BьIсoKo,II.исI]epсньtй t{еopганиЧеский мaтеpътaл, oблa. ,дающий стaбильioй B t l lиpoKo\' i TеМпеpaTУpнo1\4 инTеpBaЛе сTpyKTyрoй, специ- афиuескими физикo.химиЧесKи]vIи xapaKTерисTикaL{и и аt(TPiB}{ьIl,1и цеIrTрa},1и ,f loBеpхнOсTи" |, СELuкo P. B., Bopoнuн E. ф., Чуtiкo A. д.// [vpн. физ. хпltии'- 1979.- 53, Nb 9.- с . 2 З95 - 2396 . ,2. ЧцdLкo А, А., Bopoнull Е, Ф., Tеpmых B, А. u Оp.l l Алcopбaия и a.Цсopбeнтьт.- 1983.* Bьrп. l |.- С. 22-29. 'з ' bi ioo P, B. ' Геmmе А. B', h4upoнюк 14' Ф,, Чgi iкo А. А.l! Жуpн. прикл. xим.ии._ lgsg . - 57 , Ns 6 . - С . \2Зa- I234. . \ . ' t l p к oB .И . , Г еmnеА .В . , K o з | б Г .М . uОp . l l И з в ' AHс с сp .Hеop г ан . ] ! r а т ериалы . - t983 ' - 19 , J \b 2 . -С , 2З9-24I . Ь. Гeйn', А.,B., Заpкo B. И', Koзуб Г. |\4., Чцitкo А, А' l lУкp. хим. xlуpн.*1983.-54' JYg 6.- с. 653-655. 6. " iаiлou E. 1|4., Bopoнuн E. Ф., Сцшкю P. B.l|Жyрн. прикл. сITеKTроск6пии.- 1987.- . 4 7 , } ф 2 . - С . 3 1 l - 3 l 3 , т. ki i is imonn f]. ' Ziс|tt K. l l zs. Еlесtгoсhem.- 1958'- 62, N l0.- s. 1163--l l74. в' Бopiсoв С. lt., Bсlpoнкoв М. Г., u7цкевuц Э*. Я' I iремнеэЛемеtlТoopганиЧеские сoедиHе. n,я. Пpoи.,oдHЬlе неoргa}IoГеHoB.- Л. : Химия.- l966._ 64l с. E.- i . i . iкo t i . И., |.opлoв Ю,'И., БpеLi B' B. u Оp. Tеoрет, и экспеpиМ. хl4мl.я.- 1986.- 22} N9.2 . - С .240-24З ' зo. Эi iкo в. I,I ., Koзуa Г. fuI., Сtьзалoв B. Г. u 0p.l l Укp. хим. х(уpн.- 1988'- 54' Nc l l ._ С . | | 4 4 - 1 | 47 . ы,Ь .а i* i ) В . Г . ' Бoбpoв А . B . , fu Iавpuн Б . Н. uОp. l | Докл. At{сссР . - 1974. -2 l s ' N 2 ._ С . 374-377 ' *. IjЪpiнuн E. Ф., Пахлoв E. М., Tgpуmuна II, ' B., Суtuкo Р. a. l/ Жypн. Пpикл. х1lмии.- l989. - 5 l , N9 2 . - с . 399-401. i 3 . ЙЬченкoГ . P ' ,МopевА .B ' , Па хлoвЕ 'N I ' u 0p . l l У кp ' x им ' х ( у p t l ' - 1 988 . _54 ' }&5 . _ С. 476-479. tц.4.u*Б А.- А., Tеpmьtх В. А., Koзакoв I(. П, u Op.l l Аl,copбция и aдсоpбeвтьI._ 1980._ BЬп. B.- С. 39-42. s' А|iioi*oui в. в' Cтехиolrетpия iJ сиtlTез TвердЬlх сoеДинениI'i'.- Л. : F{aука' 1976._ ,в.Ьnfoi 'oou |n4. Г., !,1алLеmuна Е. А., Po.чaн В.,(. ГетеpoсилоксаtlЬ].- Нoвoсибиpск: Hа. yка.- l9B4.--- 280 с. . l l ' i i i л o u i ' Й . ' Ь o p o ' u н E . Ф . , Б o е u л л o B . И . , Ч у Й к o А . А ' | l . I I . о к л . A Н У C С P . С е p . Б . - 1989.- j\.9 8.- С. 50-52. |8. Гавpuлюк I{. B., Гapлaв Ю'Ц.. Hазаpенкo B. А. u Оp.lI Tеopет. t l эксIlеpиl l . xf lмия.* 1983._ l9, N9 3.- с. 364-367. n. iйi '" i . 'с '; 7opno' B. I4., Оеенкo B. М. u 1p.i l Д.oкл. AH УСCP. Cеp. Б._ 1988._ .J\b 5.- с. 55_58. Ин.т химии пoBеpхtloсTи AH Укpaиньr, I(иeв Пoлy'lенo 24.07.90 Удк 541.183 Л. И ' БoндapeHкo , Г . П . Cафpo , A .A . Чyйкo l(PистA,!лиЧЕсt(Aя стРyктУPA иoнитoB нA oс!{oBЕ гидPAтирoBAl{нoгo ]TЕt|Toксидд, суРЬJ'^Ьl flpoведeн aналиTиЧeский обзop дaнI]Ьlx исслeдoBания кpIlсTаЛлиЧескoй стpуктypЬI иo1lитoв нa oс}toBе ГидpaTиpoBаIIнoгo I1еIlтoкси,цa сурьIVIЬI - IIoЛисypЬtl{янo.й кислотьi. Покaзatro, {tTо эти матеpиaль1 IIpe.цеTаBЛяют сoбoй метастaбильньtе фазьt типa Рd3rn'-структуpa KoтopЫx oпpе.Целяетiя yсЛoBияl'{и их поЛуЧе}tия и xpаненIlя, вследсTвие чeго неoбrо.1lа]!1o ollpедeЛяTь ст!oениe яЧеeк кoнl{ретнЬlx пре]IaрaToв .ц.анl]огo ТиПa, а LIе сс1]oвЬlватЬся нlt е-]пнoй lltoдеЛи каpкaса IloЛисypЬI\,lЯнoЙ KисЛoтЬI. Интepес иссЛедoBаТеЛей K сТpoеI{иЮ oкСиДoB ПяТIIBа.TенTIIой сypЬNlЬl [1-4], кoTopьIе ПpеДсТаBЛЯЮT сoбoй KpI,IсTaЛЛиЧеские ТеЛa, ПpиIraдЛOI(ащиr Ii tiаибoЛее ЬысoйсиммеТриЧнoмy классy. FdЗm, oбусЛoBЛeн Ilx иoI]ooбN4еI{- ltЬIМи и KaТaЛИТ'1чесKиМи сBoйсTъa[4и. Aналltз ЛIlTеpaT.YptiЬiх д.aнIrых [1, 5l ПoкaзьIBaеT. ЧТo l{aибo,цeе иЗyЧенriЬIп{ BeЩесTBol,{ Тaкoгo TиIIа яBЛяеТся г-идpa. . @ Л. И. Бoндaренкo' Г. П, Сафpo, A. A. Чуйкo' 1993 Химия, физикa и тexнoлoгtlя пoвеpхttoсTl!. 1993._ Bып. 1.a А
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-9
institution Surface
keywords_txt_mv keywords
language Russian
last_indexed 2026-03-12T17:03:33Z
publishDate 1993
publisher Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv surfacezbircomua/55/908d93f02a0db72c42c5657e75ba4a55.pdf
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-92018-11-27T09:43:51Z Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов Зарко, В. И. Воронин, Е. Ф. Козуб, Г. М. Пахлов, Е. М. Сушко, Р. В. Изучение строения и физико-химических свойств пирогенных титанокремнеземов (ТК), позволило показать, что синтез пирогенным способом смешанной системы SiO2&amp;nbsp;–&amp;nbsp;TiO2 приводит к созданию нового непористого высокодисперсного неорганического материала, обладающего стабильной структурой, специфическими физико-химическими характеристиками и новыми активными центрами поверхности. Изучение строения и физико-химических свойств пирогенных титанокремнеземов (ТК), позволило показать, что синтез пирогенным способом смешанной системы SiO2&amp;nbsp;–&amp;nbsp;TiO2 приводит к созданию нового непористого высокодисперсного неорганического материала, обладающего стабильной структурой, специфическими физико-химическими характеристиками и новыми активными центрами поверхности. Изучение строения и физико-химических свойств пирогенных титанокремнеземов (ТК), позволило показать, что синтез пирогенным способом смешанной системы SiO2&amp;nbsp;–&amp;nbsp;TiO2 приводит к созданию нового непористого высокодисперсного неорганического материала, обладающего стабильной структурой, специфическими физико-химическими характеристиками и новыми активными центрами поверхности. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 1993-06-02 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/9 Surface; No. 1 (1993): Chemistry, Physics and Technology of Surface; 79-84 Поверхность; № 1 (1993): Химия, физика и технология поверхности; 79-84 Поверхня; № 1 (1993): Хімія, фізика та технологія поверхні; 79-84 3154-8091 3154-8083 ru https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/9/8 Авторське право (c) 1993 В.И. Зарко, Е.Ф. Воронин, Г.М. Козуб, Е.М. Пахлов, Р.В. Сушко
spellingShingle Зарко, В. И.
Воронин, Е. Ф.
Козуб, Г. М.
Пахлов, Е. М.
Сушко, Р. В.
Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_alt Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_full Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_fullStr Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_full_unstemmed Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_short Строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
title_sort строение и свойства пирогенных титанокремнеземов
url https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/9
work_keys_str_mv AT zarkovi stroenieisvojstvapirogennyhtitanokremnezemov
AT voroninef stroenieisvojstvapirogennyhtitanokremnezemov
AT kozubgm stroenieisvojstvapirogennyhtitanokremnezemov
AT pahlovem stroenieisvojstvapirogennyhtitanokremnezemov
AT suškorv stroenieisvojstvapirogennyhtitanokremnezemov