Введение
Глава 1 Литературный обзор 15
1.1 Физико-химические свойства и применение диоксида титана .15
1.2 Основные методы промышленного получения диоксида титана .18
1.3 Золь-гель процесс получения диоксида титана
1.3.1 Основные стадии процесса 19
1.3.2 Схема золь-гель реакции получения диоксида титана .21
1.3.3 Образование золя диоксида титана 22
1.3.4 Золь диоксида титана с точки зрения коллоидной химии...24
1.3.5 Современное состояние теории агрегативной устойчивости дисперсных систем 26
1.4 Математическое моделирование золь-гель процесса получения диоксида титана 30
1.4.1 Классификация математических моделей .30
1.4.2 Математическое описание процесса гидролиза 32
1.4.3 Математическое описание процесса агрегации 33
1.5 Постановка задач исследований 36
Глава 2 Проведение экспериментальных исследований по получению наночастиц диоксида титана золь-гель методом 39
2.1 Методика проведения экспериментальных исследований синтеза наночастиц диоксида титана золь-гель методом 39
2.2 Синтез экспериментальных образцов диоксида титана золь-гель методом 40
2.3 Выводы по главе 2 .49
Глава 3 Термодинамический подход для исследования агрегативной устойчивости в процессе получения наночастиц диоксида титана 50
3.1 Термодинамический подход для определения механизма агрегации 50
3.2 Определение предельного размера включения на основе принципа минимума производства энтропии 59
3.3 Алгоритмы для расчета механизма агрегации .61
3.4 Результаты расчета и обсуждение 63
3.5 Выводы по главе 3 73
Глава 4 Математическое моделирование процесса получения наночастиц диоксида титана золь-гель методом 74
4.1 Разработка математической модели процесса получения наночастиц диоксида титана золь-гель методом 74
4.2 Зависимости для определения констант агрегации .79
4.3 Приведение уравнений модели к безразмерному виду .81
4.4 Создание алгоритма и программного модуля для расчета процесса получения наночастиц диоксида титана золь-гель методом 84
4.5 Оптимизация алгоритма расчета .87
4.6 Определение параметров математической модели 95
4.7 Результаты расчета и их обсуждение 96
4.8 Выводы по главе 4 110
Глава 5 Применение диоксида титана для синтеза катодных катализаторов со сниженным содержанием платины 112
5.1 Cинтез катодных катализаторов на TiO2 со
сниженным содержанием платины и их использование в топливных элементах 112
5.2 Анализ характеристик полученных экспериментальных образцов катодных катализаторов на TiO2 со сниженным содержанием платины 116
5.3 Тестирование катализаторов, синтезированных на диоксиде титана, в составе мембранно-электродного блока
водородно-кислородного топливного элемента .118
5.4 Анализ финансовой привлекательности использования ТЭ с катализаторами на основе диоксида титана 123
5.5 Инженерный расчет параметров реактора для получения диоксида титана, используемого в топливных элементах .124
5.6 Выводы по главе 5 .125
Заключение .127
Список литературы
