Введение
1 Методы и основные требования к средствам контроля компонентов газовых сред 7
1.1 Классификация методов контроля компонентов газовых сред 7
1.2 Методики и средства контроля влажности, содержания паров аммиака и сероводорода в газовых средах 12
2 Материалы и методы синтеза цветовых сорбционных индикаторов для определения компонентов газовых сред 16
2.1 Применение изменяющих окраску соединений для создания цветовых индикаторов 16
2.2 Носители для цветовых индикаторов и их основные характеристики 24
2.3 Нанесение веществ, изменяющих окраску, на поверхность носителей для создания сорбционных индикаторов 32
2.3.1 Жидкофазные методы синтеза. Достоинства и недостатки 32
2.3.2 Модифицирование поверхности твердых тел методом молекулярного наслаивания 35
3 Методический раздел 41
3.1 Выбор исходных реагентов (носителей, модификаторов) и методы получения индикаторных образцов 41
3.1.1 Синтез и основные характеристики неорганических кремнеземных носителей 41
3.1.2 Синтез ванадийсодержащих индикаторов 46
3.2 Физико-химические и химико-аналитические методы исследования образцов 49
3.2.1 Адсорбционные исследования, определение свойств пористой структуры носителей 49
3.2.2 Физико-химические методы исследования образцов 51
3.3 Квантово химическое моделирование исследуемых комплексов 54
3.4 Методика проведения исследований по оценке индикаторных характеристик в статических и динамических режимах 55
3.4.1 Определение индикаторных характеристик в статических условиях 55
3.4.2 Определение индикаторных характеристик образцов в динамических условиях 57
3.5 Выбор ванадийсодержащих образцов для дальнейшего исследования 61
4 Исследование ванадийсодержащего силикагеля при контакте с воздушной средой, содержащей пары воды 64
4.1 Превращения на поверхности ванадийсодержащего силикагеля при взаимодействии с влажным воздушным потоком 64
4.1.1 Механизмы взаимодействия ванадийсодержащего силикагеля с парами воды 64
4.1.2 АСМ исследование структурно-химических превращений поверхности ванадийсодержащих образцов при взаимодействии с парами воды 68
4.2 Индикаторные свойства ванадийсодержащего силикагеля 76
4.2.1 Цветовые характеристики ванадийсодержащего силикагеля при контакте с парами воды в статических условиях 76
4.2.2 Цветовые характеристики ванадийсодержащего силикагеля при контакте с парами воды в динамических условиях 81
4.3 Сравнение свойств ванадий и кобальтсодержащих индикаторов влажности 89
5 Исследование возможности применения ванадий содержащего силикагеля для контроля содержания паров аммиака, сероводорода в воздушных потоках 95
5.1 Превращения на поверхности ванадийсодержащего силикагеля при взаимодействии с влажным воздушно-аммиачным потоком 95
5.1.1 Сорбционные свойства ванадийсодержащего силикагеля по отношению к парам аммиака 95
5.1.2 Квантово-химическое моделирование комплексов ванадий-оксидных групп с молекулами аммиака 96
5.1.3 ИК-спектроскопическое исследование ванадийсодержащих образцов, насыщенных парами аммиака 98
5.1.4 Термогравиметрическое исследование ванадийсодержащих образцов, насыщенных парами аммиака 101
5.1.5 АСМ исследование поверхности ванадийсодержащих образцов, обработанных парами аммиака 104
5.2 Индикаторные характеристики ванадийсодержащего силикагеля при контакте с парами влажного аммиака 108
5.3 Исследование взаимодействия ванадийсодержащего силикагеля с газовой средой, содержащей пары сероводорода 114
5.3.1 АСМ исследование поверхности ванадийсодержащих образцов, обработанных с парами сероводорода 115
5.3.2 Термогравиметрическое исследование ванадийсодержащих образцов, насыщенных парами сероводорода 117
5.3.3 Индикаторные характеристики ванадийсодержащих образцов при взаимодействии с парами сероводорода 120
Выводы 124
