Шариков Феликс Юрьевич Развитие научных основ гидротермальной технологии получения дисперсных неорганических материалов

Краткое описание

Шариков Феликс Юрьевич Развитие научных основ гидротермальной технологии получения дисперсных неорганических материалов

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Шариков Феликс Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 МЕТОДЫ IN SITU КОНТРОЛЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

1. 1 Спектроскопические и дифракционные методы in situ исследования гидротермальных реакций в условиях высокой температуры и высокого давления

1.1.1 ИК-спектроскопия

1.1.2 Раман-спектроскопия

1.1.3 Спектрофотометрия в УФ- и видимом диапазоне

1.1.4 ЯМР-спектроскопия

1.1.5 Рентгеновская дифракция с использованием синхротронного излучения

1.1.6 Нейтронная дифракция

1.2 Калориметрия Кальве как метод исследования и моделирования реакций гидротермального синтеза дисперсных неорганических материалов

1.2.1 Особенности гидротермального синтеза дисперсных материалов

1.2.2 Анализ коммерческих калориметров теплового потока для исследования процессов гидротермального синтеза

1.3 Кинетический анализ данных калориметрии теплового потока с использованием методов нелинейного программирования

1.4 Выводы по Главе

ГЛАВА 2 ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОЛОГИИ И

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО СИНТЕЗА

2.1. Дисперсные материалы на основе оксида цинка

2.1.1 Физические свойства высокодисперсного оксида цинка

2.1.2 Гидротермальный синтез высокодисперсного оксида цинка

2.1.3 Фотокаталитическая активность высокодисперсного ZnO

2.2 Дисперсные материалы на основе оксидов подгруппы титана

2.3 Дисперсный оксид железа

2.4 Неорганические наносвитки и нанопластины со структурой хризотила состава Mg3Si2O5(OH)4

2.5 Сложные дисперсные фосфаты состава LiMPO4 (M = Fe, Mn)

2.6 Выводы по Главе

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Методики приготовления прекурсоров для гидротермального синтеза и проведения кинетических экспериментов

3.1.1 Дисперсные материалы на основе оксида цинка

3.1.2 Дисперсные материалы на основе оксидов подгруппы титана

3.1.3 Дисперсный оксид железа(Ш)

3.1.4 Неорганические наносвитки и нанопластины со структурой хризотила состава Mg3Si2O5(OH)4

3.1.5 Сложные дисперсные фосфаты состава LiMPO4 (M = Fe, Mn)

3.2 Инструментальные методы анализа фазового состава, физико-химических свойств и морфологии дисперсных продуктов

3.2.1 Дисперсные материалы на основе оксида цинка

3.2.2 Дисперсные материалы на основе оксидов подгруппы титана

3.2.3 Дисперсный оксид железа(Ш)

3.2.4 Неорганические наносвитки и нанопластины со структурой хризотила состава Mg3Si2O5(OH)4

3.2.5 Сложные дисперсные фосфаты состава LiMPO4 (M = Fe, Mn)

3.3 Выводы по Главе

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАКЦИЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО СИНТЕЗА ДИСПЕРСНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАЛОРИМЕТРИИ КАЛЬВЕ

4.1 Процессы гидротермального синтеза высокодисперсного оксида цинка

4.1.1 Влияние избыточного давления в газовой фазе и состава газовой атмосферы на кинетику реакции и морфологию частиц оксида цинка

4.2 Процессы гидротермального синтеза высокодисперсных оксидов подгруппы титана

4.2.1 Кинетические закономерности формирования нанокристаллического диоксида титана

4.2.2 Кинетические закономерности и особенности формирования нанокристаллического диоксида циркония

4.2.3 Кинетические закономерности и особенности формирования нанокристаллического диоксида гафния в гидротермальных условиях

4.2.4 Направленное формирование моноклинной модификации нанодисперсного диоксида циркония в гидротермальных условиях

4.3 Кинетические закономерности формирования неорганических наносвитков и нанопластин со структурой хризотила в гидротермальных условиях

4.4.1 Установление общих закономерностей и оптимизация методики исследования реакций гидротермального синтеза сложных фосфатов состава LiMPO4

4.4.2 Базовые кинетические эксперименты и синтез образцов LiFePO4 с различной предысторией

4.4.3 Кинетические эксперименты по синтезу образцов LiFePO4 в сольво-гидротермальных условиях

4.4.4 Обобщение и систематизация полученных результатов

4.4.5 Моделирование процессов теплопоглощения при гидротермальном и сольво-гидротермальном синтезе LiFePO4 с различной предысторией

4.4.6 Результаты исследования гидротермального синтеза сложных дисперсных фосфатов состава LiMnPO4 и LiMn0.5Fe0.5PO4

4.4.7 Выводы по разделу

4.5 Влияние ультразвука при формировании прекурсора на кинетику гидротермальной реакции и характеристики продукта

4.6 Выводы по Главе

ГЛАВА 5 ПРОБЛЕМА МАСШТАБИРОВАНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

5. 1 Моделирование температурных режимов в гидротермальном реакторе с учетом нагревания реакционной смеси за счет естественной конвекции

5.1.1 Постановка задачи моделирования температурного профиля

5.1.2 Уравнения естественной конвекции для несжимаемой жидкости с использованием классического приближения Буссинеска

5.2 Результаты моделирования для гидротермального реактора объемом 1 л при нестационарном прогреве

5.3 Результаты моделирования для реакционной ячейки калориметра С80 SETARAM объемом 8,5 мл (гидротермальный микро-реактор)

5.4 Решение задачи для гидротермального реактора объемом 1 л при стационарном режиме нагрева

5.5 Решение задачи для гидротермального реактора объемом 1 м при стационарном режиме нагрева

5.6 Обобщение результатов моделирования

5.7 Принципиальная технологическая схема получения высокодисперсных оксидных материалов

5.8 Выводы по Главе

ГЛАВА 6 СИНТЕЗ И ИСПЫТАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ ДОБАВОК ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ТОВАРНЫХ ЦЕМЕНТОВ

6.1 Синтез добавок со структурой хризотила и монтмориллонита

6.2 Синтез добавок на основе нанодисперсного оксида цинка

6.3 Анализ нанодисперсных добавок к цементному клинкеру

6.3.1 Анализ наноструктурированных добавок на основе хризотила и монтмориллонита, полученных в гидротермальном реакторе объемом 1 л

6.3.2 Анализ наноструктурированных добавок оксида цинка

6.4 Процедура введения высокодисперсных добавок в цементный клинкер при тестировании287

6.5 Результаты испытаний дисперсных добавок к цементному клинкеру в заводской лаборатории

6.6 Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ