Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

Благодаря разнообразию, возможности целенаправленного изменения свойств, а также невысокой стоимости, СДГ и продукты их прокаливания (смешанные оксиды) являются высоко востребованными продуктами. 0бласть применения СДГ довольно обширна. Их используют в качестве носителей катализаторов и лекарственных препаратов, ионообменников, нанореакторов, адсорбентов неорганических и органических ионов с высокой поглотительной способностью, добавок к полимерным материалам, для модифицирования электродов в электрохимии [3-7]. Исследования, проведенные рядом авторов, показали, что адсорбционная способность СДГ сильно зависит от вида ионов металлов M 2+и их молярного соотношения [ 8 ]. Например, примесь цинка или железа к адсорбентам на основе СДГ, содержащих магний и алюминий, повышает их эффективность [9, 10]. В настоящей статье представленырезультаты исследований влияния замещения Mg на Zn в структуре СДГ алюминия на их физико-химические свойства, которые, как известно, коррелируют с адсорбционной способностью [ 1 1 , 1 2 ]. Экспериментальная часть и методы Получение двойных гидроксидов магния-цинка и алюминия (Mg(Zn)-Al СДГ) осуществляли методом твердофазного синтеза [13] по уравнению: «MgCl 2 - 6 H 2 O + ( 4 -«)Zn(NO 3 ) 2 - 6 H 2 O + 2 A IC I 3 6 H 2 O + 7 (NH 4 ) 2 CO 3 ^ ^Mg„Zn( 4 -„)Al 2 (OH) 12 CO 3 - 3 H 2 O + 2 NH 4 NO 3 + 1 2 NH 4 C 1 + 6 CO 2 + 27H2O, где 2 < n < 4. Степень замещения магния на цинк и расчетные (ожидаемые) химические формулы синтезируемых образцов представленывтабл. 1. Результатыхимического анализа полученных образцов приведены втабл. 2. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 150-156. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 150-156. Таблица 1 Характеристика образцов Mg(Zn)-Al СДГ № образца Степень замещения Mg на Zn, мол. % Химическая формула АМЦ-1 12,5 Mg3,5Zn0,5Al2(OH)12-CO3-3H2O АМЦ-2 25 Mg3ZnAk(OH)12-CO3-3H2O АМЦ-3 37,5 Mg2,5Zm,5Ah(OH)12-CO3-3H2O АМЦ-4 50 Mg2Zn2Al2(OH)12-CO3-3H2O Таблица 2 Химический состав синтезированных образцов Mg(Zn)-Al СДГ (n = 3) 0бразец Содержание, мас. % 0тношение Mg :Zn, мол. MgO ZnO Al2O3 CO 3 2" (среднее значение) АМЦ-1 28,3+28,9 8,3+8,7 20,7+21,1 12,1+12,4 6,81 : 1 АМЦ-2 23,3+23,7 15,8+16,1 19,8+20,4 12,1+12,4 2,98 : 1 АМЦ-3 18,7+19,1 22,7+23,2 19,1+19,4 11,2+11,5 1,67 : 1 АМЦ-4 14,4+14,7 29,3+29,7 18,5+18,8 10,7+11,2 1,01 : 1 Химический состав полученных образцов определяли атомно-адсорбционной спектроскопией на спектрофотометре Perkin — Elmer 3030. Рентгенофазовый анализ (РФА) образцов проводили на порошковом дифрактометре Shimadzu XRD-6000 (CuKa-излучение с длиной волны Л = 0,154059 нм) в диапазоне 2Ѳ от 6 до 70 ° при скорости сканирования 2 °/мин. Фазовый состав идентифицировали с использованием Международной базы дифракционных данных JCPDC-ICDD 2002. Структурно-поверхностные характеристики образцов определяли на автоматическом анализаторе удельной поверхности и пористости TriStar 3020 методами BET и BJH. Обсуждение Результаты химического анализа полученных образцов Mg(Zn)-Al СДГ приведены в табл. 2. © Майоров Д. В., Копкова Е. К., 2023 151