Введение
2. Литературный обзор 8
2.1. Структура перовскитоподобных соединений 8
2.1.1. Перовскитоподобные оксиды 8
2.1.2. Слоистые перовскитоподобные оксиды 9
2.2. Методы получения перовскитоподобных соединений 11
2.2.1. Керамический метод получения слоистых оксидов 11
2.2.2. Методики синтеза перовскитоподобных оксидов при низких температурах 12
2.2.3. Синтез новых оксидов методами «мягкой» химии 15
2.2.3.1 Реакции ионного обмена 15
2.2.3.2 Реакции интеркаляции 20
2.3. Трехслойные сложные титанаты A2Ln2Ti3O10 (A = Li, Na, K; Ln = La, Nd): особенности структуры и свойств 28
2.3.1. Структура слоистых оксидов A2Ln2Ti3O10 28
2.3.2. Термическая устойчивость слоистых титанатов A2Ln2Ti3O10 29
2.3.3. Процессы гидратации и ионного обмена трехслойных титанатов 29
2.3.4. Свойства трехслойных титанатов A2Ln2Ti3O10 31
3. Экспериментальная часть 38
3.1. Твердофазный синтез слоистых перовскитоподобных оксидов A2lN2Ti3O10 38
3.2. Изучение процессов гидратации и протонирования 38
3.2.1. Взаимодействие A2Ln2Ti3O10 (A = Li, Na, K; Ln = La, Nd) с водой при длительном вы держивании 38
3.2.2. Взаимодействие K2Nd2Ti3O10 с водой при непрерывном промывании 39
3.2.3. Исследование K2Nd2Ti3O10 во влажной атмосфере 39
3.3. Исследование физико-химических свойств полученных образцов 40
3.3.1. Исследование структуры образцов 40
3.3.2. Исследование морфологии образцов 42
3.3.3. Методы термического анализа 43
3.3.4. Исследование сорбции влаги образцом 48
4. Обсуждение результатов 50
4.1. Исследование синтезированных оксидов A2Ln2Ti3O10 50
4.1.1. Установление фазового состава соединений A2Ln2Ti3O10 50
4.2. Исследование образцов A2Ln2Ti3O10, полученных после взаимодействия с водой в течение 1-14 суток 52
4.2.1. Результаты изучения взаимодействия К2Lа2Ti3O10 с водой 52
4.2.1.1 Анализ фазового состава 52
4.2.1.2 Результаты термических методов анализа 54
4.2.1.3 Определение фазового состава при высоких температурах 57
4.2.1.4 Расчет состава полученных соединений из данных термогравиметрии 58
4.2.1.5 Определение тепловых эффектов процессов дегидратации 59
4.2.2. Результаты исследования поведения К2Nd2Ti3O10 в воде 61
4.2.2.1 Анализ фазового состава 61
4.2.2.2 Результаты термогравиметрии с анализом газовой фазы 63
4.2.2.3 Анализ фазового состава при высоких температурах 66
4.2.2.4 Расчет состава полученных соединений по данным термогравиметрии 67
4.2.2.5 Определение тепловых эффектов дегидратации 68
4.2.3. Результаты исследования Na2La2Ti3O10 в воде 71
4.2.3.1 Анализ фазового состава 71
4.2.3.2 Термическая устойчивость полученных соединений 72
4.2.3.3 Расчет состава соединений Na2Lа2Ti3O10 по данным термогравиметрии 74
4.2.4. Результаты исследования Na2Nd2Ti3O10 в воде 74
4.2.4.1 Анализ фазового состава 74
4.2.4.2 Термическая устойчивость полученных образцов 76
4.2.4.3 Определение фазового состава при высоких температурах 77
4.2.4.4 Расчет состава соединений Na2Nd2Ti3O10 согласно данным термогравиметрии 78
4.2.5. Результаты исследования Li2La2Ti3O10 в воде 79
4.2.5.1 Анализ фазового состава 79
4.2.5.2 Термическая устойчивость полученных соединений 80
4.2.5.3 Расчет состава образцов Li2La2Ti3O10 по результатам термогравиметрии 82
4.2.6. Результаты исследования Li2Nd2Ti3O10 в воде 82
4.2.6.1 Анализ фазового состава 82
4.2.6.2 Термическая устойчивость полученных соединений 84
4.2.6.3 Расчет состава Li2Nd2Ti3O10 по результатам термогравиметрии 85
4.2.7. Обсуждение результатов серии соединений A2Ln2Ti3O10 (A = K, Na, Li; Ln = La, Nd), полученных при взаимодействии с водой в течение различного времени 86
4.3. Исследование устойчивых фаз hxK2-xNd2Ti3O10 yH2O, полученных при непрерывном промывании водой 91
4.3.1. Анализ фазового состава 91
4.3.2. Термическая устойчивость полученных соединений 93
4.3.3. Анализ фазового состава при высоких температурах 95
4.3.4. Анализ газовой фазы при нагревании образцов 96
4.3.5. Расчет состава полученных устойчивых фаз 97
4.3.6. Определение тепловых эффектов дегидратации 98
4.3.7. Результаты исследования устойчивости полученных фаз во влажной атмосфере 100
4.4. Исследование взаимодействия K2Nd2Ti3O10 c влажной атмосферой 102
4.4.1. Результаты исследования поведения K2Nd2Ti3O10 во влажной атмосфере (RH = 100%) 102
4.4.1.1 Анализ фазового состава 102
4.4.1.2 Результаты исследования морфологии поверхности 103
4.4.1.3 Термическая устойчивость соединений с анализом выделяющихся газов 104
4.4.1.4 Определение фазового состава при нагревании образца 106
4.4.1.5 Анализ химического состава К2Nd2Ti3O10, полученного при контакте с влажной атмосферой (ОВ = 100%) в течение суток 106
4.4.2. Результаты динамического сорбционного анализа K2Nd2Ti3O10 107
4.4.2.1 Результаты исследования поведения K2Nd2Ti3O10 во влажной атмосфере в изотермических условиях 107
4.4.2.2 Анализ химического состава K2Nd2Ti3O10 после взаимодействия с влажной атмосферой 112
4.4.2.3 Обсуждение результатов термогравиметрии и сорбционного динамического анализа 115
4.4.3. Результаты калориметрии сорбции К2Nd2Ti3O10 в условиях 0-98-0% влажности 119
4.4.4. Результаты исследования поведения К2Nd2Ti3O10 во влажной атмосфере при разных температурах 122
4.4.5. Расчет теоретического значения теплоты интеркаляции 126
Заключение 132
Выводы 134
Список литературы 137
