Синтез та дослідження подвійних фосфатів титану та ванадію - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукНауковий керівник: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор Слободяник Микола Семенович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, декан хімічного факультету, завідувач кафедри неорганічної хімії Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор Присяжний Віталій Демянович, директор міжвідомчого електрохімічного відділення НАН України доктор хімічних наук, професор Перепелиця Олександр Петрович, Український державний університет харчових технологій, кафедра загальної і нерганічної хімії, професор кафедри Захист відбудеться “25” вересня 2000 р. о 1400 год. на засданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м.Тараса Шевченка у відповідності з держбюджетними темами: “Створення нових матеріалів на основі нецентросиметричних подвійних фосфатів” та “Синтез нецентросиметричних матриць фосфатного походження з особливими електрофізичними властивостями”, а також згідно з угодою на створення науково-технічної програми “Розробити наукові основи направленого синтезу нецентросиметричних оксидних матеріалів з особливими електрофізичними властивостями”. Мета даної дисертаційної роботи полягала у виявленні шляхів отримання подвійних фосфатів титану (ІІІ), ванадію (ІІІ), змішановалентних фосфатів титану (ІІІ) / титану (IV) з розплавів фосфатів лужних металів і конденсованих фосфатних кислот та встановити їх будову. Дослідити взаємодію нітриду титану (ІІІ), оксидів Ti2O3 та V2O3 з розплавленими фосфатами лужних металів в широкому інтервалі співвідношень MI2О:Р2O5 для температурного діапазону 650-1100ОС. Розробити основи синтезу та вирощування монокристалів конденсованих фосфатів титану (ІІІ) та ванадію (ІІІ), а також сполук, що містять одночасно титан (ІІІ) та титан (IV). Встановлено залежності між співвідношеннями компонентів у системах, температурою і тривалістю синтезу, ступенем окиснення титану та ванадію у розплавах та кристалічних сполуках.Проведено критичну оцінку найбільш поширених методів синтезу конденсованних фосфатів. Детально розглянуто взаємодію оксидів полівалентних металів з розплавами поліфосфатних кислот та фосфатів лужних металів як способу одержання простих та подвійних фосфатів.Розчинення нітриду титану (TIN), оксидів Ті2О3 та V2O3 в розплавах фосфатів лужних металів з співвідношеннями МІ2О:Р2О5 від 0,5 до 1,8 проводили при температурах 900-1100ОС. Контроль за процесом кристалізації проводили відбором проби розчин-розплавів при певних температурах та аналізували наявні фази методами оптичної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії та рентгенофазового аналізу. Після закінчення кристалізації тверді фази відмивали від розплавів та проводили їх послідуючий аналіз і дослідження. Утворення фосфатів тривалентного титану також досліджували у розплавах конденсованих фосфатних кислот та у системах МІ2О-Н2О-Р2О5 (МІ - Li, Na, K) для температурного інтервалу 180-600ОС. Взаємодію нітриду титану TIN та оксиду титтану (ІІІ) Ti2O3 з розплавленими системами МІ2О-Р2О5 (МІ - лужний метал) дослідили в температурному інтервалі 650-1100ОС для мольних співвідношень МІ2О:Р2О5 від 0,5 до 1,8 при внесенні у системи 2,5-15%мас.При взаємодії оксиду ванадію (ІІІ) з лужнофосфатними розплавами вихідне співвідношення МІ2О:Р2О5 є основним фактором, що впливає як на стабільність ванадію (ІІІ) у системі, так і на склад подвійних фосфатів що утворюються. Область утворення сполук складу MIVP2О7 може бути умовно поділена на дві півобласті: співвідношення МІ2О:Р2О5 від 0,55 до 1 забезпечує високу стабільність ванадію у тривалентному стані, а при МІ2О:Р2О5=1-1,25, починає спостерігатися окиснення ванадію 3 . При співвідношеннях МІ2О:Р2О5 1,25 та температурах вищих за 1000ОС у системах МІ2O-P2O5-V2О3 спостерігається досить швидке окиснення тривалентного ванадію. В даному випадку має місце залежність між співвідношенням МІ2О:Р2О5, температурою та процесом окиснення тривалентного ванадію. При взаємодії розплавлених фосфатах літію, рубідю та цезію з V2О3 утворення кристалічних сполук при співвідношеннях у системі МІ2О:Р2О5 1,3 не спостерігається.Досліджено взаємодію нітриду титану (TIN), оксиду титану (ІІІ) та оксиду ванадію (ІІІ) з розплавами фосфатів лужних металів MI2O-P2O5, MI - Li, Na, K, Rb, Cs в діапазоні співвідношень MI2O:P2O5 від 0,5 до 1,8 та температурному інтервалі 700-1100ОС. Показано, що мольне співвідношення MI2O:P2O5 у розплавах є основним фактором, який визначає склад та будову синтезованих сполук.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ