Властивості аморфного кремнезему, синтезованого із мідеплавильних шлаків

Автори M.Sh. Kurbanov1, S.A. Tulaganov1, M. Ernazarov1, L.S. Andriyko2,3, A.I. Marinin3, A.Yu. Shevchenko3
Приналежність

1Institute of Ion-Plasma and Laser Technologies named after U.A. Arifov, 33, Durmon Yuli St., 100125 Tashkent, Uzbekistan

2Chuiko Institute of Surface Chemistry, 17, General Naumov St., 03164 Kyiv, Ukraine

3National University of Food Technology, 68, Volodymyrska St., 01033 Kyiv, Ukraine

Е-mail
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 6
Дати Одержано 11 листопада 2021; у відредагованій формі 04 грудня 2021; опубліковано online 20 грудня 2021
Посилання M.Sh. Kurbanov, S.A. Tulaganov, M. Ernazarov, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 6, 06024 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06024
PACS Number(s) 61.46. + w
Ключові слова Синтез (33) , Фторид амонію, Промислові відходи, Високодисперсні порошки, Аморфний діоксид кремнію, Гранулометричний склад.
Анотація

З техногенних відходів мідеплавильного виробництва синтезовано високодисперсні порошки аморфного кремнезему (діоксиду кремнію) чистотою 99,98 % з використанням фториду амонію. Аморфний стан отриманих зразків кремнезему було підтверджено рентгеноструктурним аналізом. Встановлено, що гранулометричний склад SiO2 у водному середовищі в основному представлений агрегатами (100-220 нм) і агломератами агрегатів (1300 та 5500 нм). Показано, що збільшення часу ультразвукової обробки не впливає істотно на бі- або тримодальний характер гранулометричного складу. Ефективний діаметр Def агломератів частинок кремнезему зменшується в 3 рази протягом перших 10 хв ультразвукової обробки. При подальшому збільшенні часу обробки Def істотно не змінюється, а коливається навколо деякого конкретного значення. ІЧ спектри зразків кремнезему мають характерні смуги, пов'язані з коливаннями вигину Si–O–Si при 468 см – 1 (інтенсивні) та O–Si–O при 800 см – 1 (середньої інтенсивності), а також смуги, пов'язані з коливаннями розтягу Si–O–Si в діапазоні 1000-1200 см – 1, які відповідають за реакційну здатність. Встановлено, що процес термічної десорбції з поверхні зразка SiO2 протікає в кілька етапів, з найбільш інтенсивним виділенням таких основних летких продуктів: O (m/z 16), OH (m/z 17), H2O (m/z 18) та CO (m/z 28). Текстурні характеристики синтезованих порошків визначали методом низькотемпературної адсорбції азоту. Показано, що форма ізотерми адсорбції та петлі гістерезису відповідає текстурній пористості агрегатів непористих наноматеріалів. Ізотерма адсорбції добре лінеаризована, що дозволило розрахувати питому площу поверхні за методами BET (64 м2/г) і Ленгмюра (93 м2/г), загальний об'єм пор, мікропор і загальну площу мікропор.

Перелік посилань