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

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. Рис. 1. Дифрактограмма синтезированного образца Mg-Al СДГ Рис. 2. Зависимости выходаостатка (1) и потеримассы (2) Mg-Al СДГ от температуры термообработки Дальнейшая, относительно небольшая потеря массы при увеличении температуры до ~550 °С, обусловлена, очевидно, полным разложением Mg-Al СДГ с выделением в газовую фазу СО 2 . По данным РФА (рис. 3), при обработке Mg-Al СДГ до 180 °С структура СДГ не претерпевает каких-либо значительных изменений, о чем свидетельствуют практически неизменные вид и значения дифракционных углов (Ѳ) на дифрактограммах исходного (см. рис. 1) и прокаленного (рис. 3, 180 °С) образцов. Потеря массы при этом составила 14,3 %, что соответствует 3,85 молекулам кристаллизационной Н 2 О на одну формульную единицу СДГ, оцениваемых по разности масс образцов, высушенных при температурах 100 и 180 °С [Crystal chemistry..., 2010]. Таким образом, реальная химическая формула синтезированного СДГ имеет вид: Mg4Ah(OH)12-CO3-3,85H2O. Дальнейшее повышение температуры приводит к постепенному разрушению слоистой структуры, о чем свидетельствует постепенное уменьшение интенсивности рефлексов, характерных для СДГ, и появление рефлексов, которые могут быть отнесены к оксиду магния. Некоторое их смещение в сторону уменьшения межплоскостных расстояний может быть связано с искажением кристаллической структуры MgO, что позволяет предположить образование смешанного оксида по реакции (2) [Хуснутдинов, Исупов, 2008]: Рис. 3. Дифрактограммы термообработанных образцов Mg-Al СДГ: х — СДГ; • — MgO Mg4Ah(OH)12-CO3-3H2O ^ 4MgO-AhO3 + 9 H 2 O + СО 2 Т ( 2 ) Полученные результаты согласуются с данными по исследованию термического разложения слоистых двойных гидроксидов различного состава [Хуснутдинов, Исупов, 2008; Facile synthesis . , 2014]. С целью изучения псевдокинетики терморазложения синтезированого Mg-Al СДГ были проведены серии опытов по определению влияния продолжительности прокалки на степень разложения СДГ а , которую рассчитывали по формуле: а т = Am^Ammax t, где AmT — потеря массы образца в момент времени т; Ammax t — максимальная потеря массы при заданной температуре t (см. рис. 2). Полученные результаты представлены на рис. 4, из данных которого следует, что процесс терморазложения протекает относительно быстро и, независимо от температуры, завершается в течение не более 1 часа. При этом за первые 30 мин прокалки степень разложения а образцов достигает более 0,9 (более 90 %). © Майоров Д. В., Копкова Е. К., 2022 69