Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Научная статья УДК 54.057+54.061 doi:10.37614/2949-1185.2022.1.2.008 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ И РЕГИДРАТАЦИИ Mg-Al СДГ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА Дмитрий Владимирович Майоровш , Елена Константиновна Копкова 2 1 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1d.maiorov@ksc. r u ^ 2e.kopkova@ksc. ru Аннотация Методом твердофазного синтеза получены образцы Mg-Al СДГ состава Mg4Ah(OH)12-CO3-3,85H2O. Установлено, что в результате термообработки с последующей регидратацией синтезированные образцы Mg-Al СДГ восстанавливаются до состава Mg4Ah(OH)12-CO3-3H2O независимо от среды и продолжительности обработки. Показано, что регидратация в растворах NaHCO3 способствует увеличению размеров кристаллитов восстанавливаемых образцов Mg-Al СДГ, чего не наблюдается при восстановлении Mg-Al с Д г в водной среде. Увеличение продолжительности регидратации в растворах NaHCO3 приводит к росту кристаллитов восстанавливаемых Mg-Al СДГ, чего не наблюдается при регидратации в водной среде. Ключевые слова: синтез, слоистые двойные гидроксиды, термическая обработка, регидратация, восстановление, слоистая структура Original article INVESTIGATION OF THE PROCESSES OF THERMAL DECOMPOSITION AND REHYDRATION OF Mg-Al LDH OBTAINED BY SOLID-PHASE SYNTHESIS Dmitriy V. M a y o r o v E l e n a K. Kopkova 1 2I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the Russian Academy o f Sciences, Apatity, Russia 1d.maiorov@ksc.ruB 2e.kopkova@ksc.ru Abstract Mg-Al LDH samples of Mg4Ah(OH)12-CO3-3,85H-O composition were obtained by solid-phase synthesis. It was found that as a result of heat treatment with subsequent rehydration, synthesized Mg-Al l D h samples are reduced to the composition Mg4Ah(OH)12-CO3-3H-O, regardless of the medium and duration of treatment. It has been shown that rehydration in NaHCO3 solutions contributes to an increase in the crystallite sizes of Mg-Al LDH samples being recovered, which is not observed when Mg-Al LDH is reduced in an aqueous medium. An increase in the duration of hydration in NaHCO3 solutions leads to an increase in the crystallites of Mg-Al reduced LDH, which is not observed during rehydration in an aqueous medium. Keywords: synthesis, layered double hydroxides, heat treatment, rehydration, reduction, layered structure Введение Слоистые двойные гидроксиды (СДГ) представляют класс природных и синтетических материалов с общей формулой: [ м : , ( OH ) 5 ]"* [ ( An - ) A , ■ mH2o ] , где Mz+ — металл в степени окисления +2 (Mg2+, Zn2+, Ni2+ Cu2+ и др.), M3+ — металл в степени окисления +3 (Al3+, Cr3+, Fe3+ и др.), An — практически любой анион, не образующий устойчивых комплексов с этими металлами ( CO ^ , NOJ,, Cl-, SO / и др.) [Cavani et al., 1991; Layered d o u b le ., 2001]. Благодаря разнообразию, возможности целенаправленного изменения свойств, а также невысокой стоимости слоистые двойные гидроксиды и продукты их прокаливания — смешанные оксиды — являются высоко востребованными продуктами. Область применения СДГ довольно Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 67-74. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 67-74. © Майоров Д. В., Копкова Е. К., 2022 67