Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

датчиков, УФ-фильтров, солнечных батарей и т.д. Оксид магния в промышленности применяется для производства огнеупоров, цементов, очистки нефтепродуктов. Сверхлегкая окись магния применяется как абразив для очистки поверхностей в электронной промышленности. Оксид кальция используется в качестве связующего при производстве муллитокорундовой керамики и т.д. Известные на сегодняшний момент методы получения наноразмерных оксидов - гидротермальный синтез, пиролиз аэрозолей, газофазное осаждение, плазмохимический синтез, химическое осаждение термически нестабильных соединений в растворах с дальнейшим их разложением. Следует отметить, что в литературе имеется мало работ, посвященных получению наночастиц оксидов в расплавленных средах. Описаны способы получения двойных (и более сложных) оксидов металлов в солевых расплавах за счет взаимодействия простых оксидов и (или) расплавленных кислородсодержащих солей-прекурсоров (нитратов, карбонатов и других нетермостойких солей) в расплавах бескислородных солей. Оксид Mg и смесь оксидов Ca-Zn синтезировали путем барботажа кислорода через расплавы MgCl2- NaCl, CaCl 2 -ZnCl 2 . Методика эксперимента описана в [1]. Мольное соотношение хлоридов в смеси CaCl 2 -ZnCl 2 варьировали: 1:1, 1:2, 1:3. Содержание хлорида магния в смеси MgCl2-NaCl равно 30, 50 и 56 мас. %. Выделение оксидов металлов из реакционной среды основывалось на различии в растворимости хлоридов и оксидов металлов в воде или спирте. Оксиды цинка и магния практически не растворимы в воде. Для выделения образовавшихся при окислении оксидов охлажденный до комнатной температуры плав растворяли в водно- этанольном растворе (1:1), во избежание образования смесей MgO-MgCl2, подобных цементу Сореля, при нагревании с последующим центрифугированием и фильтрованием. Остаточное содержание Cl- в воде определяли методом капиллярного электрофореза на приборе Agilent G1600 AX при температуре 20°С и напряжении 30 кВ. Затем порошки оксидов сушили при температуре 130оС и прокаливали при 300 и 650оС. Оксид кальция способен взаимодействовать с водой, что затрудняло процесс его выделения из реакционной смеси. Для выделения смеси оксидов цинка и кальция плав соответствующих хлоридов растворяли при нагревании в чистом этаноле. Далее центрифугировали и фильтровали. Смеси оксидов сушили при 110оС и прокаливали при температуре 650оС, а затем при 900оС. Дисперсность порошков оксидов после выделения и прокаливания определяли на оптическом микроскопе Olympus BX51, при наличии в полученных порошках частиц размером менее 0.5 мкм образцы исследовали на атомно-силовом микроскопе Solver Pro. Полученные оксиды были исследованы на электронном микроскопе Hitachi-3400 с приставкой для энергодисперсионного анализа (ЭДА) с целью определения формы и размера частиц и их элементного состава. Фазовый состав в образцах полученных оксидов определяли методом РФА на приборе Shimadzu XRD 7000 с Cu-Ka-излучением, напряжение на трубке - 40 кВ, ток - 30 мА. Удельную поверхность, диаметр и объем пор определяли с помощью системы ASAP 2020 (Micromeritics, США). Содержание оксида цинка в смеси определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) на спектрометре iCE 3500 с пламенной атомизацией. Источник излучения - лампа с полым катодом Zn при длине волны 213.8 нм. Смесь C aCb-ZnCb. Смеси оксидов, синтезированные при разном мольном отношении хлоридов, были исследованы с помощью методов РФА, ЭДА и ААС. Содержание Zn2+ в смеси оксидов (мольное отношение хлоридов 1:1), определенное методом ААС, равно 148.1096 мг/л, что соответствует массовому содержанию оксида цинка в пробе равному 59.5 мас. %. Образец был прокален при 900 оС. Содержание Zn2+ в смеси оксидов (мольное отношение хлоридов 1:2), определенное методом ААС, равно 189,1819 мг/л (76.0 мас. % ZnO). РФА образцов показал наличие только оксидов цинка и кальция. Синтезированная смесь оксидов кальция и цинка (мольный состав хлоридов 1:3) исследована посредством РФА и ЭДА. Методом РФА в пробе образца были обнаружены карбонат кальция, гидроксид кальция, оксид цинка и Zn 5 (CO 3 ) 2 (OH)6. Возможно, в процессе подготовки образца произошла адсорбция водяных паров и углекислого газа. На рис.1. представлены микрофотографии образцов смесей оксидов кальция и цинка при разном мольном составе хлоридов. a b c it* • , .. J А. č - 'f 4 1 • v ’ n * * * * " л- £ V f • EvexMiniSCM8Я1ПЛЖЭ гокѵ *500 ' 50шп ' Нігііѵяс Eve»MmiSEM8mmWD JOKtf xl.Ok ' JOum ' НіЛѵас Ev*«M«llSEM8mmWD JOKV Ш.ОК ' 30um ' Hiqhvac Рис. 1. Микрофотография порошка смеси оксидов Ca-Zn (при мольном отношении хлоридов): a - 1:1; b - 1:2; c - 1:3 271