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

Рис.1. Фазовый состав Си-модифицированных образцов TiO2; фазы: о - рентгеноаморфная; х - анатаз; • - рутил; ▼ - Na 2 Ti 9 O19; ▲ - Na 2 Ti 3 O7; ► - Na 2 Ti 6 O13; ◄ - Na 0 2 3 TiO2; ♦ - NaTi 2 O4; □ - CuO; ■ - Cu 3 TiO 4 Рис.2. Фазовый состав Ni-модифицированных образцов TiO2, фазы: 1 - рентгеноаморфная фаза; 2 - Na 2 Ti 3 O7; 3 — Na2Ti6O13; 4 —Na 0 . 5 Ti 2 O 4 ; 5 —Na 0 . 7 9 Ni 0 . 8 Ti 1 . 2 O 4 ; 6 - Na 2 Ti 7 O15; 7 - Ni 3 TiO5; 8 - NiO; 9 - NiTiO3; 1 0 — Na2Ni2Ti6O16 При повышении допирования >20 мас. % как Cu, так и Ni в прокаленных образцах Na проявляется в качестве примеси в составе диоксида титана - Na 0 . 23 TiO 2 или Na 0 . 25 TiO 2 наряду с кристаллизацией оксидов модифицирующих металлов: CuO или NiO. Особенностью продуктов синтеза в системе Ti-O-Cu-Na и T i-O -N i-Na является формирование двух основных условных типов кристаллических структур, включающих разновалентные катионы, в системе Ti-O-Na при допировании до 20 и Ti-O-Cu(Ni) при допировании выше 30 мас. % Cu(Ni). При этом система Ti-O-Na представлена титанатами натрия различного состава в аморфизированной Cu(Ni)-содержащей матрице, а Ti-O-Cu - композитами, содержащими CuO, анатаз, рутил и Cu 3 TiO 4 в различных комбинациях, а система T i-O -N i - композитами, содержащими NiTiO 3 и NiO со следами Na 0 . 5 Ti 2 O 4 , Na 0 . 57 Ti 2 O 4 или Na 0 . 23 TiO 2 . Особенностью всех синтезированных N i-содержащих композитов является отсутствие самостоятельных фаз TiO2: анатаза и/или рутила. При промежуточном допировании образуются смешанные составы. Термический анализ продуктов синтеза (рис.3) также указывает на сложные фазовые изменения многокомпонентных продуктов синтеза. Термограммы имеют наиболее характерный для гидроксидов глубокий эндоэффект дегидратации. Дегидратация продуктов гидролиза завершается до 300оС и характеризуется потерей массы образцов - 19-25%, что соответствует удалению гидроксидной воды. Взаимное влияние компонентов отражается сглаженными кривыми ДСК в области кристаллизации, особенно в системе Ti-O-Ni-Na, вследствие отсутствия кристаллизации анатаза и/или рутила. а Рис.3. Термограммы Cu- (а, б) и Ni- (в, г) модифицированных образцов TiO 2 в зависимости от степени допирования, мас. %: а, в - 1 0 ; б, г - 60 в г 456