Введение
1 Оксиды марганца (iii, iv); их состав, структура и ионообменные свойства 7
1.1 Соединения в системе Мп-02-Н20, их структуры 7
1.2 Общие принципы синтеза оксидов марганца (III, IV). Диаграмма Пурбе для синтеза Мп-Оз-НЮ 26
1.3 Общие принципы модифицирования структуры оксидов марганца (III, IV). Темплатный синтез 32
1.4 Обзор способов синтеза оксидов марганца (III, IV) с разными типами структур 34
1.5 Li-Mn-шпинели, их составы, модификации структур 37
1.6 Ионообменные свойства оксидов марганца (III, IV) и устойчивость их структур в циклических процессах 44
1.7 Задачи исследования 52
2. Методики исследования 53
2.1 Методики приготовления гидратированных оксидов марганца (III, IV) в гранулированном виде осаждением 53
2.2. Анализ состава твердых фаз и растворов 55
2.3 Физико-химические методы исследования 56
2.3.1 Дифференциально-термический анализ 56
2.3.2 Рентгенофазовый анализ 57
2.3.3 ИК спектроскопия 58
2.4 Методики исследования ионообменных свойств 58
2.5 Методики исследования кинетики и динамики сорбционных процессов 59
2.6 Метрологическое обеспечение 61
2.7 Статистическая обработка результатов эксперимента 63
Экспериментальная часть 64
3 Синтез и исследование ионообменных свойств оксидов марганца (III, IV) в системе Мп-СЬ-ЩЗ 64
3.1 Оксиды марганца (III, IV) со структурой бернессита 64
3.2 Оксиды марганца (III, IV) со структурами туннельного типа и их модификации 71
3.3 Оксиды марганца со структурой Li-Mn-шпинели 75
4 Исследование природы неустойчивости Li-Mn-шпинели при ее циклировании в процессах ионного обмена 82
4.1 Характеристика состава и структуры Li-Mn-шпинелей 82
4.2 Процессы, сопровождающие сорбцию и десорбцию лития на Li-Mn-шпинелях 84
4.3 Особенности процессов сорбции и десорбции ионов Li+ на шпинелях разного состава 85
4.4 Природа селективности к ионам Li+ шпинельной структуры 88
5 Повышение устойчивости ионообменников со структурой Li-Mn-шпинели при циклировании в процессах ионного обмена 92
5.1 Влияние на устойчивость шпинелей отношения Li/Mn в их составе 92
5.2 Влияние на устойчивость шпинелей допирования их ионами переходных металлов 96
5.3 Влияние на устойчивость шпинелей применения золь-гель метода при синтезе прекурсора (бернессита) 111
6 Кинетика сорбции ионов Li+ ионообменником со структурой кубической шпинели 119
6.1 Подготовка кинетического эксперимента 119
6.2 Исследование кинетики сорбционного процесса 121
6.3 Интерпретация экспериментальных данных по кинетике 127
7 Испытания ионообменника со структурой шпинели в динамическом и статическом режимах ионного обмена 131
7.1 Испытания в динамическом режиме 131
7.2 Испытания в статическом режиме 137
Обсуждение результатов эксперимента 142
Заключение 164
Выводы 166
Библиографический список
