Реєстраційний номер
0216U005734,
0115U003099
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
ОДЕРЖАННЯ МОДИФІКОВАНИХ МОНОМЕРІВ ДЛЯ ЕПОКСИДНИХ СМОЛ ТА ПОЛІОКСОВОЛЬФРАМАТІВ ДЛЯ СТВОРЕННЯ НОВІТНІХ МАТЕРІАЛІВ
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Швед Олена Миколаївна, Доктор хімічних наук
Дата реєстрації
10-02-2016
Організація виконавець
Донецький національний університет імені Василя Стуса
Опис етапу
Для розробки фундаментальних підходів до створення функціональних полімерних та композиційних матеріалів багатоцільового призначення встановлено: Розкриття оксиранового кільця відбувається в рамках як SN2, так і пограничного SN2 механізму. Регіоселективність ацидолізу заміщених оксиранів визначається як кислотно-основними властивостями, так і просторовою будовою реагентів і каталізаторів. Регіоселективність зростає в міру збільшення вкладу SN2 механізму. На початковій стадії процесу полімеризації комплекси амінів з трифторидом бору розпадаються під дією епоксидної смоли з вивільненням аміну і утворенням комплексу ЕД-20·BF3. Наявність у системі комплексів ЕД-20·BF3 сприяє протіканню двох потоків реакції: 1-го - каталізу BF3 гомополімеризації ЕД-20 і 2-го - затвердіння первинними і вторинними амінами або каталізу третинними амінами гомополімеризації, причому внесок кожного з потоків визначається природою аміну. У напрямі розробки методик синтезу лантанідвмісних поліоксовольфраматів та поліоксомолібдатів для створення новітніх матеріалів встановлено наступне: Розроблено умови синтезу Na9[Dy(W5O18)2]·30H2O та Na9[Sm(W5O18)2]·30H2O з підкисленого до Z = 0.80 водного розчину з відношенням ?(Ln) : ?(W) = 1 : 10 дією ацетону. Методом ІЧ-спектроскопії показано належність аніону в синтезованих сполуках до структури Пікока-Уіклі. Розроблена в роботі методика одержання натрію декавольфрамолантанідатів (ІІІ) є новою та відрізняється тим, що дозволяє синтезувати середні солі, що може бути використано для синтезу інших середніх натрій гетерополідекавольфрамолантанідатів (ІІІ). Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що продуктами термолізу Na9[Dy(W5O18)2]·30H2O є натрій дивольфрамат Na2W2O7 та подвійний натрій-диспрозій ортовольфрамат Na0.5Dy0.5WO4. Методом скануючої електронної мікроскопії показано, що розмір зерен Na9[Dy(W5O18)2]·30H2O знаходиться у межах 130 180 нм. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що продуктами термолізу Na9[Sm(W5O18)2]·30H2O є натрій дивольфрамат Na2W2O7 та подвійний натрій-самарій ортовольфрамат Na0.5Sm0.5WO4. Методом скануючої електронної мікроскопії показано, що розмір зерен Na9[Sm(W5O18)2]·30H2O знаходиться у межах 250 550 нм. Встановлено умови синтеза кислих солей із гетерополідекавольфрамосамарат (ІІІ)-аніоном зі структурою Пікока-Уіклі: Na7H2[Sm(W5O18)2]·24H2O (Z = 0.90), Na5Н4[Sm(W5O18)2]·17H2O (Z = 1.00) та Na5H4[Sm(W5O18)2]·19H2O (Z = 1.10). ІЧ-спектроскопічним аналізом доведено належність гетерополіаніона в синтезованих солях до структури Пікока-Уіклі. Визначено, що Z = 1.10 є граничною кислотністю за якою можливе одержання солей із гетерополіаніоном зі структурою Пікока-Уіклі. За результатами хімічного та ІЧ-спектроскопічного аналізу встановлено, що за Z = 1.20 відбувається осадження подвійного натрію-самарію (ІІІ) гідрогептавольфрамату Na3.5Sm0.5H[W7O24]·13H2O. Методами хімічного аналізу та ІЧ-спектроскопії встановлено умови утворення диспрозій поліоксовольфраматів з підкислених водних розчинів натрію вольфрамату ? диспрозію гептавольфрамату Dy2W7O24?18H2O (Z = 1.17), диспрозію гідрогептавольфрамату Dy5[HW7O24]3?49H2O (Z = 1.29), подвійної солі натрію-диспрозію з лакунарним ундекавольфрамат-аніоном Na2Dy2[Dy2(H2O)10W22O72(OH)2]?34H2O (Z = 1.50). Вперше синтезовано диспрозію (ІІІ) паравольфрамат Б та самарію (ІІІ) паравольфрамат Б за обмінною реакцією лантаноїду (ІІІ) нітрату з натрій паравольфраматом Б та методом скануючої електронної мікроскопії доведено однофазність зразку та встановлено, що розмір зерен Dy10[W12O40(OH)2]3·100H2O знаходиться у межах 300 750 нм, а розмір зерен Sm10[W12O40(OH)2]3·104H2O знаходиться у межах 350 550 нм. Встановлено, що границі ізоморфних заміщень у ряду систем Nd5-xLaxMo3O16, Nd5-xCexMo3O16 та Nd5-xPrxMo3O16 у цілому зростають. Це обумовлено зменшенням різниці в радіусах тризарядних іонів від 0,051 ? у випадку заміщення Неодиму Лантаном до 0,017 ? у випадку заміщення Неодиму Празеодимом. Менша величина границі заміщення в системі з Ce, у порівнянні з системою з La, обумовлена тим, що в ній відбувається не ізовалентне заміщення Nd3+ на Ce3+, а гетероваентне заміщення Nd3+ на Ce4+. Це істотно збільшує енергію змішування як за рахунок збільшення різниці в зарядах структурних одиниць, які заміщуються, так і їх розмірів (різниця радіусів іонів Nd3+ та Ce4+ дорівнює 0,139 ?). У всіх системах в областях твердих розчинів при збільшенні ступеня заміщення величини питомої електропровідності зростають. Проте, відбувається це за різних причин. У системах Nd5-xPrxMo3O16 та Nd5-xLaxMo3O16 при входженні у структуру катіонів із більшими іонними радіусами, ніж Nd3+, це відбувається внаслідок збільшення розмірів міжвузлій, за якими переміщуються аніони Оксигену. У системі Nd5-xCexMo3O16 в результаті гетеровалентного заміщення Nd3+ на Ce4+ стає більше аніонів Оксигену, які переміщуються. Отримані результати можуть бути корисними під час розробки нових твердих електролітів на основі Nd5-xLnxMo3O16 й подібних систем. У галузі розробки нових аналітичних методик концентрування, вилучення й визначення металів встановлено наступне: Запропоновано екстракційну систему ізопропіловий спирт-вода-амонію сульфат для вибіркового вилучення йодидного комплексу Бісмуту (III) та його спектрофотометричного визначення. Розроблено методику фотометричного визначення Бісмуту (III), яку перевірено методом "введено-знайдено" на модельному розчині, що містив Fe(III), Al(III), Ni(II), Co(II), Cr(III). Встановлено, що відносне стандартне відхилення не перевищує 0,03. Запропонована методика визначення Бісмуту (ІІІ) відрізняється простотою, застосуванням малонебезпечних, доступних екстрагентів.
Опис продукції
Розроблено умови синтезу Na9[Dy(W5O18)2]·30H2O з підкисленого до Z = 0.80 водного розчину з відношенням n(Dy):n(W) =1:10 висолюванням дією ацетону. Методом ІЧ-спектроскопії показано належність гетерополіаніону в синтезованій сполуці до структури Пікока-Уіклі. Розроблена в роботі методика одержання натрію декавольфрамодиспрозіату (ІІІ) є новою та відрізняється тим, що дозволяє синтезувати середню сіль, що може бути використано для синтезу інших середніх натрій гетерополідекавольфрамолантанідатів (ІІІ).
Автори роботи
Іванцова Елла Сергіївна
Беспалько Юлія Миколаївна
Гетьман Євген Іванович
Калінський Олександр Михайлович
Марійчак Олександра Юріївна
Мельниченко Василь Іванович
Радіо Сергій Вікторович
Ситник Наталя Сергіївна
Ютілова Ксенія Сергіївна
Яни Марія Валеріївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
