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

from mixture of magnesium hydroxide, silica xerogel, lithium fluoride and hexadecyltrimethylammonium bromide has been proposed. Keywords: organically modified magnesium silicate, mechanochemical synthesis, hexadecyltrimethylammonium bromide. Механохимические способы повышения реакционной способности твердых тел широко используются в химии неорганических веществ и химии полимеров [1]. В последнее десятилетие наблюдается рост использования механообработки для органических систем [2]. Достоинства механохимических способов синтеза: простота исполнения, высокая производительность, экономичность, минимизация или отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду делают их привлекательными для внедрения в промышленности [ 1 ]. Важными компонентами, используемыми при производстве современных композиционных материалов, являются слоистые силикаты, модифицированные четвертичными аминами (органоглины). Органоглины высокоэффективны в процессах очистки воды и почв от фенола и его производных, нефти, нефтепродуктов, пестицидов, гербицидов, тяжелых металлов и др. [3]. Органомодифицированные слоистые силикаты выступают в качестве реологических добавок при бурении скважин, прекурсоров при получении мезопористых материалов. При механохимическом синтезе слоистых силикатов магния [4, 5] эффективным является метод мягкого механохимического синтеза, заключающийся в активации смесей твердотельных соединений, содержащих гидроксильные группы, связанную воду (гидроксиды, кислоты, основные и кислые соли, кристаллогидраты). Механохимическую обработку природного монтмориллонита с органическим модификатором проводили всухую в агатовой ступке [ 6 ], в присутствии растворителя в миксере с высоким усилием сдвигового воздействия [7]. Синтетический монтмориллонит совместно с ^ м е т и л - 8 -гидроксихинолинметилсульфатом обрабатывали в планетарной мельнице [ 8 ]. Работы по одновременному механохимическому синтезу силиката магния и модификации его органическими соединениями в литературных источниках отсутствуют. Цель работы - проведение механохимического синтеза органомодифицированного силиката магния и характеристика полученного продукта. Механохимическую обработку смеси свежеприготовленного гидроксида магния, ксерогеля диоксида кремния, фторида лития и гексадецилтриметиламмоний бромида проводили в вибрационной мельнице MLW KM-1 (ГДР). Синтезы осуществляли в дискретном и непрерывном режимах в течение 50-70 ч без добавления воды и в присутствии воды. Полученные образцы отмывали водой, высушивали при температуре 60°С до постоянной массы. На основании результатов рентгенофазового анализа и сканирующей электронной калориметрии определено, что регулирование условий проведения синтеза позволяет получать продукты, различающиеся степенью упорядоченности структуры и размерами частиц. По результатам дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа продуктов непрерывного и дискретного механохимического синтеза установлено, что катионы гексадецилтриметиламмония локализованы как на поверхности силикатных слоев, так и в межслоевом пространстве силиката. Установлена горизонтальная монослойная ориентация катионов гексадецилтриметиламмония в межслоевом пространстве органомодифицированного продукта, полученного в режиме непрерывного механохимического синтеза. Механохимический синтез органомодифицированного (катионами гексадецилтриметиламмония) силиката магния протекает только в присутствии воды, что подтверждает предложенные ранее схемы формирования структуры слоистого силиката магния [5] и органомодифицированного силиката магния [9]. Л итература 1. Хайнике Г. Трибохимия: пер. с англ. М.: Мир, 1987. 584 с. 2. Bowmaker G.A. Solvent-assisted mechanochemistry // Chemical Communications. 2012. Vol. 49. P. 334-348. 3. de Paiva L.B., Morales A.R., D^az F.R.V. Organoclays: Properties, preparation and applications // Applied Clay Science. 2008. Vol. 42. P. 8-24. 4. Возможности обменных механохимических реакций в синтезе силикатов магния / Л.Г. Каракчиев, Е.Г. Аввакумов, А.А. Гусев, О.Б. Винокурова // Химия в интересах устойчивого развития. 2009. Т. 17. С. 591-596. 5. Дудкин Б.Н., Васютин О.А. Синтез силиката магния термообработкой золей и механической активацией твердых компонентов // Журнал прикладной химии. 2011. Т. 84, № 5. С. 721-725. 6 . Formation of organoammonium-montmorillonites by solid-solid reactions / M. Ogawa, K. Kato, K. Kuroda, C. Kato // Chemistry Letters. 1990. Vol. 19, № 1. P. 71-74. 7. Studies of organophilic clays: the distribution of quaternary ammonium compounds on clay surfaces and the role of impurities / I.K. Breakwell, J. Homer, M.A.M. Lawrence, W.R. McWhinnie // Polyhedron. 1995. Vol. 14, № 14. P. 2511-2518. 8 . Adsorption and desorption of N-methyl 8 -hydroxy quinoline methyl sulfate on smectite and the potential use of the clay-organic product as an ultraviolet radiation collector / M.A. Vicente, M. Sanchez-Camazano, M.J. Sanchez-Martin, M. Del Arco, C. Martin, V. Rives, J. Vicente-Hernandez // Clays and Clay Minerals. 1989. Vol. 37. P. 157-163. 9. Лоухина И.В., Дудкин Б.Н., Бугаева А.Ю. Синтез органомодифицированного слоистого силиката магния золь-гель способом // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 8 6 , № 10. С. 1505-1510. 394