Характеристика нанорозмірних композитів на основі ортоферитів рідкоземельних елементів і гематиту
Abstract
Фотокаталізатори на основі ортоферитів рідкісноземельних елементів (РЗЕ) використовуються для знешкодження ряду шкідливих речовин та органічних барвників під впливом видимого світла, що робить їх перспективним з точки зору впровадження ресурсозберігаючих технологій водоочищення. Методами термально-гравіметричного аналізу, рентгенофазового аналізу, сканувальної електронної мікроскопії та енерго-дисперсійної спектроскопії проведено дослідження нанорозмірних зразків ортоферитів рідкісноземельних елементів та гематиту, отриманих при хімічному осадженні водних розчинів неорганічних солей феруму з лантаноїдами (La, Er, Sm, Dy, Nd, Yb) та Y в слабко лужному середовищі та подальшій термічній обробці осадів при 800 і 1100 °С. Встановлено, що при сумісному осадженні гідроксидних фаз феруму і РЗЕ їх перетворення під впливом температури проходить просторово-розділено, що обумовлено відмінностями температур фазових перетворень і водневим показником осадження зародкових фаз. Показано, що в залежності від хімічного складу вихідних розчинів гетит утворюється в діапазоні температур 190-250 °С, а утворення гематиту проходить при 425-450 °С. Дегідроксилювання гідроксиду лантану спостерігається при 300-330 °С, а формування оксидів лантану триває в діапазоні від 390 до 900 °С. Фаза перовскіту кристалізується при 960 °С. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що в осадах, термооброблених при 800 °С наявний гематит і суміш кисневих фаз РЗЕ, а при 1100 °С в складі порошків ідентифіковано структуру перовскіту і гематит з розмірами частинок від 25 до 40 нм. Визначено, що видалення допоміжних речовин проходить за температур 650-770 °С і в прожарених при 1100 °С порошках відсутні домішки К, Na, S, Cl, C. Частинки гематиту і перовскіту добре окристалізовані та утворюють крихкі агрегати, площа питомої поверхні зразків складає кілька м2/г.
Keywords
