CC BY
28
ся, что для дисплейных структур яркость должна достигать 3000 Кд/м2 при работе в нормальном режиме. Изготовленные OLED структуры превысили это значение. Отметим, что предельная яркость, которая была получена до пробоя структур составила 28000 Кд/м2.
Табл. 4. Характеристики изготовленных OLED структур
Синтез- очистка Координаты цветности исходного порошка Яркость, Кд/м2
X Y
А1 0.196 0.512 3100
А2 0.228 0.570 440
А2-04 0.215 0.531 1740
Сопоставление люминесцентных характеристик порошковых препаратов и изготовленных из них OLED структур показали, что яркостные характеристики структур не зависят от кристаллического типа порошкового препарата.
Библиографические ссылки
1. Organic Light Emitting Devices. Synthesis, Properties and Applications. /Ed. K.Mullen, U. Scherf. Wiley -VCH, 2006/ [ISBN 978-3-527-31218-4].
2. Microstructural Characterization Of Polycrystalline Alq3 grown By Sublimation /Ghica*, M.N. Grecu, J. Gmeinera, V.V. Grecub // J. Optoelectronics and Advanced Materials, 2005. Vol. 7, No. 6 [December 2005]. PP. 2997-3003
УДК 541.183 E.C. Пилавова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ОСАЖДЕНИЯ И ТЕРМООБРАБОТКИ НА УДЕЛЬНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ И ПОРИСТОСТЬ ОКСИДОВ ЛАНТАНА
Measured adsorption isotherms of Ar and N2 on the samples of lanthanum oxide and hydroxides, to be obtained by precipitation ammonium hydroxide from solutions of nitrates. Shown, that concentration of ammonium hydroxide effect on the value of specific surface area. Also, shown influence of heat treatment of samples in vacuum on value of specific surface area and porosity. Evaluated the porosity of samples by means of a comparison method with standard adsorption isotherm.
Измерены изотермы адсорбции аргона и азота на образцах оксида и гидроксидов лантана, полученных осаждением гидроксидом аммония из растворов нитратов. Показано, что концентрация гидроксида аммония влияет на величину удельной поверхности. Также
показано влияние термообработки образцов в вакууме на удельную поверхность и пористость. Методом сравнения со стандартной изотермой адсорбции оценена пористость образ-
Оксиды редкоземельных элементов (ОРЗЭ) находят широкое применение в различных областях науки и техники [1].
Особое внимание привлекает высокая каталитическая активность ОРЗЭ в ряде практически важных реакций и, в частности, в реакциях окисления углеводородов [2]. Это открывает возможность их широкого использования в качестве катализаторов процесса синтеза кислородсодержащих органических соединений на основе углеводородов, в системах окисления отходящих газов автомобилей, ТЭЦ и других энергетических установок, работающих на природном газе. Основной причиной, сдерживающей использование ОРЗЭ в качестве катализаторов, является сложность получения их в высокодисперсном состоянии, в котором их удельная поверхность составляет десятки м2/г [3].
В настоящее время в промышленности используются два метода получения ОРЗЭ:
• осаждение гидроксидов редкоземельных элементов гидроксидом натрия из растворов нитратов с последующей их термообработкой;
• осаждение оксалатов редкоземельных элементов с последующим их разложением.
В обоих случаях величина удельной поверхности получаемых оксидов не превышает нескольких м2/г. Получаемые в результате осаждения гидроксиды РЗЭ, могут обладать большой удельной поверхностью, которая, однако, заметно снижается при прогреве до температур работы катализаторов (600-700°С) [4]. Поэтому возникает проблема не только получения ОРЗЭ с большой удельной поверхностью, но и сохранения этой удельной поверхности при нагреве до рабочих температур. Кроме того, при термообработке осажденных гидроксидов может происходить образование в получаемых оксидах микро- и мезопор с формированием сложной пористой структуры, которая может оказывать заметное влияние на скорость каталитических процессов.
В связи с этим, изучение влияния условий осаждения (pH раствора, температура и т.д.) и термообработки на величину удельной поверхности и характер пористой структуры получаемых гидроксидов представляет значительный интерес.
Среди оксидов РЗЭ особое место занимает оксид лантана. В отличие от других ОРЗЭ он активно взаимодействует с водой и диоксидом углерода, образуя стойкие соединения [5]. Образование и разложение этих соединений может оказать влияние на величину поверхности и пористую структуру получаемых оксидов.
Основными объектами исследования в данной работе служили оксиды и гидроксиды лантана. Гидроксиды лантана получали осаждением из растворов нитрата лантана растворами гидроксида аммония различной концентрации. Для сравнения, исследовались оксиды лантана производства опытного завода Гиредмета, квалификации ХЧ. Величину удельной поверх-
ности и характеристики пористой структуры определяли из изотерм адсорбции аргона и азота, измеряемых при 77К. Фазовый состав объектов исследования определяли на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3, морфологию частиц осадка и химический состав исследовали методом сканирующей электронной микроскопии на приборе НІТАСНІ 3400 с приставкой ЕБАХ для химического анализа.
Рис.1. Изотермы адсорбции аргона на гидроксидах и оксиде лантана, полученных методом осаждения гидроксидом аммония различной концентрации (слева) и прогретые до 400°С (справа): ! -15% ]\Н4ОН, 2 - 2% N11(011,3 - заводские оксиды лантана
Показано, что концентрация гидроксида аммония (N144014) влияет на величину удельной поверхности осажденных образцов. Были получены образцы гидроксидов лантана, осажденных 15% и 2%-ным растворами N144014. Также были измерены изотермы адсорбции Аг и N2 на заводских образцах оксидов лантана, ниже приведена полученная стандартная изотерма аргона, соответствующая данным образцам. Результаты измерения изотерм адсорбции аргона на гидроксидах и оксиде лантана, полученных методом осаждения гидроксидом аммония различной концентрации и прогретых в вакууме при 400°С приведены на рис. 1.
ь=р/р.
Рис. 2. Изотермы адсорбции аргона на осажденном образце гидроксида лантана, прогретом при температурах: 1 - 400°С, 2 - 500°С, 3 - 600°С и 4 - 700°С
У осажденных образцов при прогреве снижается величина удельной поверхности, но остается достаточно высокой (табл.1).
Табл. 1. Величины удельной поверхности гидроксидов и оксидов лантана
Образец Емкость монослоя по азоту, я ю Удельная поверхность по азоту, 8ю Емкость монослоя по аргону, я Аг Удельная поверхность по сАг аргону, Ь , м“/г Элемент. площ. аргона, нм2
ЬагОз заводск. - - 52,06 4,99 -
Ьа(ОН)3 15% ЫН,ОН. до и после прог. 628,76 585,39 61,36 57,09 629,85 585,13 60,33 56,13 0,16172 0,16207
Ьа(ОН)з 2% ын,он. до и после прог. 317,19 30,93 419,14 318,03 40.15 30.15 0,16157
Ьа(ОН)3 прогр. при 400°С 546,28 52,77 524,22 51,79 0,16882
Ьа(ОН)3 прогр. при 500°С 446,65 42,78 432,94 41,44 0,16713
Ьа(ОН)3 прогр. при 600°С - - 322,30 30,85 -
Ьа(ОН)3 прогр. при 700°С 250,95 23,95 246,57 22,27 0,16788
Также, полученные осаждением образцы прогревались на воздухе при температурах 400, 500, 600 и 700°С. На рисунке 2 представлены изотермы адсорбции аргона на прогретом на воздухе при различных температурах образце гидроксида лантана. Во всех случаях изотермы адсорбции хорошо описывались уравнением БЭТ в обычном для него интервале относительных давлений.
Из сопоставления емкости монослоя (ат) азота и аргона была определена величина элементарной площадки аргона (табл.1), которая составила
0,162 нм2 для осажденных образцов и 0,168 нм2 для прогретых на воздухе в согласии с [6].
Сравнительным методом [6] с использованием в качестве стандарта изотермы адсорбции аргона на АЬОз [7], было установлено отсутствие в образцах микро- и мезопор (рис. 3).
Рентгенофазовый анализ показал, что во всех случаях образцы представляют собой Ьа202(С0з), причем осажденные гидроксидом аммония образцы являются аморфными и интенсивность рефлексов на рентгенограмме невелика.
ав1
Рис. 3. Изотермы адсорбции аргона на осажденном образце гидроксида лантана, сопоставленные со стандартной изотермой адсорбции, прогретого при температурах:
1 - 500°С, 2 - 600°С и 3 - 700°С
Ниже представлены результаты электронной микроскопии одного из осажденных образцов (рис. 4).
Рис. 4. Электронные микрофотографии прогретых образцов гидроксидов лантана, осажденных 15% ]ЧН4ОН (рис.4а) и 2% ]ЧН4ОН (рис. 46)
Приведенные экспериментальные результаты показывают, что при осаждении Ьа(ОН)з, в результате взаимодействия с атмосферным С02 образуется Ьа202(С0з) с величиной удельной поверхности 30,93 м/г. Осадок является непористым. При увеличении концентрации ЫН40Н, величина поверхности увеличивается. При прогреве на воздухе до 600°С - снижается от 50
до 30 м2/г. При более высоких температурах происходит более сильное уменьшение поверхности.
Табл. 2. Химический анализ осажденных и прогретых гидроксидов лантана
Образец Состав (в атомных процентах)
La О
Ьа(ОН)з концентрированный 22,85 77,15
Ьа(ОН)з неконцентрированный 20,24 79,76
Ьа(ОН)з прогретый при Т = 400°С 21,84 78,16
Ьа(ОН)з прогретый при Т = 500°С 22,23 77,77
Ьа(ОН)з прогретый при Т = 600°С 23,55 76,45
Ьа(ОН)з прогретый при Т = 700°С 22,99 77,01
По данным химического анализа (табл. 2) можно предположить, что при прогреве на воздухе происходит взаимодействие с атмосферными парами СОг.
Библиографические ссылки
1. Binary Rare Earth Oxides/ G. Adachi, N. Imanaka, Z.C. Kang. Netherlands : Springe, 2005.
2. Catalytic oxidation of methane on supported cobalt and manganese catalysts./Y.Lin, W.B.Li, Y.Zhang//Joumal ofFuel Chemical Technology, 2002. V.30. P. 83.
3. Химия и технология мелкодисперсных оксидов /НА. Шабанова, В.В. Попов, П.Д. Саркисов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.
4. Combustion synthesis of perovskite-type catalysts for natural gas combustion/А. Civera//Catalysis Today, 2003. V.83, P. 199.
5. Соединения редкоземельных элементов: системы с оксидами элементов I - Ш групп /А. Арсеньев, Л.М. Ковба. М.: Наука, 1983.
6. /А.П. Карнаухов//Кинетика и катализ, 1967. Т.8. С. 172.
7. Адсорбция, удельная поверхность, пористость /С. Грег, К. Синг/пер. с англ. М.: Мир, 1970.
УДК 66.08:628.16
И.В. Муравьёв, М.А. Ерохин
ФГУП «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша», Москва, Россия Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ГЛУБОКОГО
ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИНГИБИТОРОВ ОСАДКООБРАЗОВАНИЯ
The results of the study in-depth reverse osmosis concentration of model solution to the state of supersaturation of СаСОЗ using inhibitors of sedimentation. To compare the effectiveness of domestic and imported inhibitor on the process to prevent precipitation of СаСОЗ on the membranes. The recommendations on the conduct of industrial process of deep reverse osmosis concentration of river water.
