Синтез алюмината бария с использованием золь-гель технологии

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью поиска новых экономически выгодных методов получения алюмината бария. Цель работы: заключалась в получении алюмината бария с применением жидкой фазы такими способами, как горение растворов, комплексонатная гомогенизация, золь-гель метод с использованием в качестве полимеризующего агента лимонной кислоты, и определении наиболее оптимальных условий, позволяющих получать однофазный продукт. Методы исследования: термический анализ, прибор для термического анализа NETZCH STA 449C: интервал температур 25…1000 °С, атмосфера воздух; рентгенофазовый анализ, дифрактометр Rigaku MiniFlex: CuК?-излучение, диапазон углов 2? 3…80°, скорость съемки 2 °/мин, идентификация продуктов синтеза проведена с использованием международного банка стандартов JSPDS; ИК-спектроскопия, спектрометр NICOLET 6700. Результаты: исследованы процессы синтеза алюмината бария, полученного по золь-гель технологии с использованием комплексонатной гомогенизации, цитратного способа и метода горения растворов. Предложена схема синтеза однофазного гексагонального алюмината бария, включающая получение цитратных комплексов алюминия и бария, их последующую поликонденсацию, высушивание с образованием ксерогеля и формирование конечного продукта в результате термической обработки.

Relevance of the work is caused by the need to develop new cost-effective methods for producing barium aluminate. The main aim of the study was to obtain barium aluminate using liquid phase methods such as solution combustion synthesis, homogenization method of chelating agent, sol-gel method using citric acid as a polymerizing agent; to identify optimal conditions for a homogeneous product. The methods used in the study:thermal analyses were run on a NETZCH STA 449C instrument. The sample was heated at a temperature range from 25 to 1000 in an atmosphere of air. Powder X-ray diffraction was carried out using a Rigaku MiniFlex diffractometer with CuK? radiation (?=1,5405 C). Measurement range was from 3 to 80 2?, the rate of capture 2 °/min. Infrared spectra were measured on a Nicolet 6700 spectrophotometer. The results: The authors have investigated the synthesis of barium aluminate prepared by the sol-gel technology using the homogenization method of chelating agent, citrate method and solution combustion synthesis and have proposed a scheme of the synthesis of single-phase hexagonal barium aluminate. It involves the preparation of citrate complexes of aluminum and barium, polycondensation, drying to form a xerogel, heat treatment to obtain the final product.