Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 125-128. Transactions Ко1а Science Centre. Chem istry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 125-128. Научная статья УДК 546.05 DO I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.025 СИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ ОКСИДОВ И ГИДРОКСИДОВ. КЛАСТЕРНАЯ МОДЕЛЬ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ НА ИХ ПОВЕРХНОСТИ Ирина Владимировна Козерожецш , Георгий Павлович Панасюк 2 12Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, Москва, Россия 1irina 135714@yandex.ru 2panasyuk@igic.ras.ru Аннотация Работа посвящена разработке физико-химических основ процессов получения порошков оксидов и гидроксидов, в том числе алюминия, магния, кальция, кремния, с заданными формой, размером, примесным и фазовым составом, низким значением теплопроводности и др., методами пиролиза полимерной матрицы и гидротермальной обработки элементосодержащих прекурсоров, а также созданию механизма, позволяющего описать фазовые превращения порошков оксидов и гидроксидов и выявляющего роль кластеров воды с низким значением теплоты испарения в фазовых превращениях. Ключевые слова: пиролиз полимерной матрицы, гидротермальная обработка, кластерная модель воды Original article SYNTHESIS, PROPERTIES, APPLICATION OF NANOSIZED POWDERS OF OXIDES AND HYDROXIDES. CLUSTER MODEL OF WATER STATE ON THEIR SURFACE Irina V. Kozerozhetsш , Georgiy P. Panasyuk 2 1 2Kurnakov Institute o f General and Inorganic Chemistry, Russian Academy o f Sciences, Moscow, Russia 1 irina135714@yandex.ru 2panasyuk@igic.ras.ru Abstract The work is devoted to the development of the physicochem ical foundations of the processes of obtaining powders of oxides and hydroxides, including alum inum , magnesium, calcium, and silicon with a given shape, size, impurity and phase composition, low thermal conductivity, etc., by methods of pyrolysis of a polymer matrix and hydrothermal treatment element-containing precursors, as well as the creation of a mechanism that allows describing the phase transformations of powders of oxides and hydroxides and reveals the role of water clusters with a low heat of vaporization in phase transformations. Keywords: pyrolysis of polymer matrix, hydrothermal treatment, cluster model of water Для достижения поставленной цели по разработке физико-химических основ процессов получения наноразмерных порошков оксидов исследовано поведение водорастворимых солей алюминия/магния/кальция/кремния в концентрированном водном растворе D-глюкозы с последующим упариванием полученной смеси до образования вязкой коричневой консистенции, при прогреве которой до 350 °С формируется переходная рентгеноаморфная форма солей группы гуминов с исследуемым элементом. На данном этапе синтеза свойства наноразмерных порошков оксидов не находятся в прямой зависимости от исследуемого химического элемента, а определяются свойствами продуктов пиролиза D-глюкозы, а именно свойствами солей группы гуминов с исследуемым элементом. Термическая обработка до 850 °С переходной рентгеноаморфной формы солей группы гуминов с исследуемым элементом приводит к формированию наноразмерного порошка оксида со средним размером частиц 10-40 нм, с низким насыпным весом, низким значением теплопроводности, высокой пористостью, с заданными формой, размером, примесным и фазовым составом [1-7]. Для определения роли водных кластеров с низким значением теплоты испарения в фазовых превращениях порошков оксидов и гидроксидов было изучено методами ДТА и ИК-спектроскопии поведение концентрированного водного раствора D-глюкозы с различными солями при прогреве до 350 °С с последующим прогревом до 850 °С и превращение наноразмерных порошков у-АЬОз — А1ООН, А1ООН —— у-АЬО3при гидротермальной и термической обработке. © Козерожец И. В., Панасюк Г. П., 2021 125