Синтез и физико-химические свойства модифицированных наночастицами металлов (Fe, Co, Pb, Zn, Cd, Ni) шунгитового электрода - Магистерская работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Казахский национальный технический университет имени К.И. Кафедра металлургических процессов и технологии специальных материалов Название диссертации: Синтез и физико-химические свойства модифицированных наночастицами металлов (Fe, Co, Pb, Zn, Cd, Ni) шунгитового электродаНастоящая магистерская диссертационная работа состоит из задания, введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 100 страницах машинописного текста, включает 55 рисунков, 3 таблицы. В работе представлены результаты извлечения цинка из водных растворов органическим реагентом производства Российской Федерации, представляющим группу аминофенольных реагентов, выявлен механизм процесса экстракции цинка с образованием хелатных комплексов. Показана возможность модификации природных шунгитов органическими реагентами фенольного типа, зависящая от поверхностных и адсорбционных свойств шунгитов, меняющихся при их термической обработки. Предложено новое технологические решение для эффективного извлечения цинка из водных растворов при его экстракции как исходным органическим реагентом, так и модифицированным шунгитом.Нанотехнология - отрасль молекулярной технологии ориентированная на получение устройств, роботов, веществ с наперед заданной молекулярной структурой, производя их атом за атомом. Развитие нанотехнологии открыло возможности проводить исследования в области композиционных наноматериалов, и в настоящее время позволило перейти к созданию и использованию перспективных материалов для сенсоров, катализа, наноэлектроники и др. Технология получения нанокомпозитов и изучение их свойств являются актуальной задачей и вызывают повышенный интерес исследователей к наноматериалам. Это вызвано следующими причинами: уменьшение размера частицы ведет, согласно неопределенности Гейзенберга, к появлению вырожденных энергетических уровней, характер заполнения которых существенно изменяется с изменением размера и формы наночастиц с числом атомов меньше 10. В связи с этим материалы, содержащие наночастицы, проявляют уникальные физико-химические свойства, такие как электрические, магнитные и спектральные, происходит повышение каталитической активности и активности в твердофазных реакциях.На рисунке - 11 приведены результаты циклических вольтамперограмм, снятых на фоне 0,5М раствора Na2SO4 шунгит - графитового композита в соотношении (1:3) при скорости развертки потенциалов равной 1000 МВ/мин (кривая 1) и при добавке в электролит некоторых количеств 0,1 М раствора FESO4. На рисунке 12 приведены сравнительные циклические вольтамперограммы термообработанного при температуре 1000 0С в токе Ar графит шунгита на фоне 0,5М раствора NACL (кривая 1) и графит шунгита в присутствии в электролите 10-2 М раствора FECL3 · 6H2O (кривая 2), снятые на фоне 0,5М раствора NACL. Результаты ЦВА термообработанного при температуре 1000 0С в токе Ar графит шунгита на фоне 0,5М раствора Na2SO4 (кривая 1) и шунгита, в присутствии 6·10-3М раствора COSO4 ·7 H2O (кривая 2) и 10-2М COSO4 ·7 H2O (кривая 3), снятые в катодной области приведены на рисунке - 14. На рисунке 15 приведены ЦВА термообработанного при температуре 1000 0С в токе Ar графит шунгита на фоне 0,5М раствора Na2SO4 (кривая 1) и шунгита, в присутствии 6·10-3М раствора COSO4 ·7 H2O (кривая 2) и 10-2М раствора COSO4 ·7 H2O (кривая 3), снятые в анодной области. На рисунке 22 показаны циклические вольтамперограммы термообработанного при температуре 10000С в токе Ar графит шунгита на фоне 0,5М раствора Na2SO4 (кривая 1) и графит шунгита в присутствии в электролите 10-3М раствора ZNSO4 · 7 H2O (кривая 2) и 10-2М раствора ZNSO4 · 7 H2O (кривая 3), снятые в катодной области изменения потенциалов.По результатам научных исследований данной работы, можно сделать следующие выводы: 1. Разработан способ изготовления композитов наноразмерными частицами на основе Коксуйского шунгита, путем пропитки и модифицирования его ионами металлов Fe, Co, Pb, Zn, Cd и Ni.

Введение

Аналитический обзор литературы

Методическое обеспечение работы

Испытания графит шунгитового материала в растворах электролитов содержащих ионы переменной валентности

Испытание модифицированного шунгита с ионами металлов Fe, Co, Cd,Ni, Pb и Zn

Исследование анодного поведения материала на основе модифицированного шунгита с ионами металлов Fe, Co, Pb, Zn, Cd и Ni в присутствии алициклических кетонов

Заключение

Нормоконтроль магистерской работы

Подписи консультантов и нормоконтролера на законченную магистерскую диссертацию с указанием относящихся к ним разделов

Наименование разделов Научн. руководители, консультанты, И.О.Ф. (уч.степень, звание) Дата подписания Подпись

Введение Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Аналитический обзор литературы Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Методическое обеспечение работы Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Испытания графит шунгитового материала в растворах электролитов содержащих ионы переменной валентности Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Испытание модифицированного шунгита с ионами металлов Fe, Co, Cd,Ni, Pb и Zn Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Исследование анодного поведения материала на основе модифицированного шунгита с ионами металлов Fe, Co, Pb, Zn, Cd и Ni в присутствии алициклических кетонов Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Заключение Б.А. Серикбаев, канд. хим. наук, доцент Г.Д. Гусейнова, канд. техн. наук, доцент

Нормоконтролер Г.А. Усольцева, канд. техн. наук, доцент

Научные руководители ________________________ (Серикбаев Б.А.)

____________________________ (Гусейнова Г.Д.)

Задание принял к исполнению магистрант __________ (Алтайбаев Б.Т.)

Дата « » 2011 г.

АНДАТПА

Дипломды? ж?мыс тапсырмадан, кіріспеден, 4 б?лімнен, ?орытындыдан, ?дебиеттер тізімінен т?рады. Ж?мыс 100 бетте жазылып, 55 сурет, 3 кестені біріктіреді. ?дебиеттер тізімі 132 атаудан т?рады.

Б?л ж?мысты? ма?саты К?ксу кенорнынан алын?ан шунгитті (тауритті) пиролитикалы? жолмен модификациялап, то? откізгіштік ?асиеті бар нано?рылымды композициялы материалдар есебінде ба?алау ж?не оларды электрод есебінде ?олдану.

Шунгит негізінде каталитикалы? ?асиет к?рсететін химиялы? модифицирленген электродтарды жасауды? жа?а жолдарын іздестіру.

Ж?мыста мырышты экстракциялау процесіні? механизмі хелат кешені т?зілгені ай?ындал?ан, сонымен ?атар топты ?сынатын - аминофенолды? реагенттер, Ресей Федерациясыны? ?ндірісіндегі органикалы? реагентпен су ерітіндісінен мырышты б?ліп алу н?тижелері к?рсетілген. Таби?и шунгитерді? фенол типті органикалы? реагенттермен т?рлендірулер м?мкіндігі к?рсетілген, оларды? термиялы? ?ыздыру ??деу кезінде ?згеретін, беттік ж?не адсорбционды? ?асиеттерден т?уелді.

Ал?ан эксперименттік н?тижелерді? к?рсетуі бойынша, мырышты экстракциялау процесіне ы?пал ететін негізгі факторлар: температура, байланыс уа?ыты, экстрагентті? РН. Экстракцияны? бастап?ы органикалы? реагенттері сия?ты шунгитті т?рлендіруді?, сонымен ?атар мырышты су ерітінділерінен тиімді б?ліп алуына жа?а технологиялы? шешім ?сыныл?ан.

АННОТАЦИЯ