Метод комплексонатной гомогенизации

27
ярко-выраженными катионобразующими функциями это могут быть 
растворы нитратов соответствующих металлов. В случае, когда в состав 
керамики входит металл с анионобразующими функциями (Ti, Zr, Nb и так 
далее), для переведения в раствор и удержания в растворе необходимы 
специальные методы с учетом особенностей химии переходных металлов. 
Наиболее распространенным способом в данном случае является применение 
комплексообразователей различной природы (как неорганических, так и 
органических). В литературе описаны глицин-нитратный, цитратный методы 
переведения и удержания в растворе компонентов синтезируемого сложного 
оксида. Дальнейшим развитием данного метода явилось использование 
полиядерных комплексонатов. 
Для химической гомогенизации с использованием полиядерных 
комплексонатов наиболее перспективными являются высокодентатные 
комплексоны, 
широко 
применяемые 
в 
практической 
химии, - 
четырехосновная этилендиаминтетраурсусная кислота ЭДТК (H
4
A), 
(дентатность 
ее 
равна 6), и 
пятиосновная 
диэтилентриаминпентапентауксусная кислота ДТПК (H
5
L) с дентатностью 8. 
Высокая дентатность этих комплексонов и особенности их строения делают 
возможным образование прочных пятичленных циклов практически со всеми 
катионами 
элементов-металлов. 
Именно 
образование 
полиядерных 
гетерометаллических комплексонатов, то есть координационных соединений, 
в которых катионы нескольких различных по химической природе металлов 
связаны между собой полидентатными лигандами, лежит в основе метода 
комплексонатной 
гомогенизации. 
Вследствие 
полиядерного 
комплексообразования 
при 
концентрировании 
растворов 
гетерометаллических комплексонатов исключаются процессы расслаивания 
и селективной кристаллизации, а при полном обезвоживании растворы 
превращаются в стеклообразные твердые продукты, где все катионы 
распределены равномерно. При прокаливании твердых исходных веществ, 
представляющих собой полиядерные гетерометаллические комплексонаты, 

28
равномерное распределение катионов сохраняется, и происходит 
образование оксидных материалов с высокооднородным распределением 
катионов. 
Данным методом были получены, например, титанат и цирконат бария, 
манганит лантана-стронция La
0,7
Sr
0,3
MnO
3
. 
Существует несколько способов обработки растворов комплексонатов 
для получения из них порошка сложного оксида. 
Во-первых, 
это 
упаривание 
раствора 
комплексонатов 
до 
сиропообразного состояния. При охлаждении и стоянии «сироп» застывает в 
виде прозрачного стекла.
Во-вторых, гелефикация растворов комплексонатов с последующим 
обезвоживанием при СВЧ-воздействии. Для создания в растворах 
полимерного геля используют акриламид. В 10 мл раствора добавляют 4 г 
акриламида и проводят термополимеризацию раствора (нагревание при 900С 
в течение 10 минуь в присутствии термоинициатора – α,α׳-
азоизобутиронитрила. Образовавшийся гель подвергают микроволновому 
воздействию (W = 300Вт, τ = 10 мин). 
В-третьих, обезвоживание с использованием СВЧ-воздействия. Воду из 
раствором комплексонатов удаляют в микроволновой печи (W = 300Вт) до 
полного высыхания растворов. В результате образуются твердые 
пенообразные вещества. 
В-четвертых, метод сублимационной сушки замороженных растворов. 
Микрогранулы замороженных растворов, полученные их распылением в 
жидкий азот, подвергают обезвоживанию в сублиматоре при низком
давлении 7Па в политермическом режиме (-40 …+20
0
С). 
Прекурсор, полученный одним из четырех способов, далее подвергают 
термообработке при температуре около 700
0
С, в результате которой 
происходит разложение комплексонатов, выгорание полимера (если он 
использовался, и образуется мелкодисперсный сложный оксид. 

29
BaTiO
3
, полученный методом сублимационной сушки, представлял 
собой тонкий, текучий порошок, кристаллиты которого размером 200 – 400 
нм объединены в прочные агрегаты размером несколько микрометров. 
BaZrO
3
– порошок с размером кристаллитов около 35 нм, объединенных в 
агрегаты размером от 100 до 350 нм.
Порошок La
0,7
Sr
0,3
MnO
3
, в зависимости от метода удаления растворителя 
имел размер частиц от 10 до 50 нм. 

жүктеу/скачать 2.32 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: