На головну

Будова і властивості діоксиду цирконію

Діоксид цирконію завдяки своїй високій температурі плавлення, значною електропровідності в поєднанні з низькою теплопровідністю знаходить все більше застосування в промисловості. При цьому поділяються два види продукту - природний діоксид цирконію (баделеїт) і синтетичний діоксид цирконію. Порошок діоксиду цирконію використовуються у виробництві вогнетривів, різних видів кераміки, матеріалів для електроніки і каталітичних фільтрів-нейтралізаторів вихлопних газів автомобілів і т. Д. Значна кількість діоксиду цирконію йде на виробництво кераміки, фарфору і скла.

Діоксид цирконію утворює три кристалічні модифікації: моноклинную, тетрагональную і кубічну, існуючих стабільно в різних температурних інтервалах [19]. моноклінний діоксид цирконію має перекручену грати, проміжну між гратами флюориту і рутилу. перехід ZrO2 з моноклінної форми в тетрагональную супроводжується значною зміною в обсязі. Поліморфні перетворення не супроводжуються дифузією і закінчуються при температурі близько 1300 ° С. Тетрагональна ZrO2має грати в певній мірі близьку до флюориту. при 23000З відбувається перетворення тетрагональної форми в кубічну модифікацію. При охолодженні кубічна модифікація переходить назад в тетрагональную, перетворення не супроводжується глибоким зміна структури, а відбувається за рахунок незначної перебудови атомів в решітці, воно йде з поглинанням тепла і характеризується стисненням структури.

Велика кількість досліджень присвячено отриманню ультрадисперсного порошку ZrO2, Стабілізованого методом спільного соосаждения з розчинів солей ZrO2; цей напрямок вважається досить перспективним, оскільки дозволяє отримувати вироби з тонкодисперсних порошків з низькою температурою спікання і високим показником міцності властивостей [13-15].

В останні роки діоксид цирконію привертає велику увагу фахівців при використанні його в якості компонента носіїв або одного з компонентів каталізаторів для високотемпературних процесів: при виробництві синтез-газу методом парової конверсії метану, відновленні оксидів азоту, окислення оксиду вуглецю, гидрообессеривания, дегідрування етилбензолу. Використання ZrO2 як носій нанесених каталізаторів глибокого окислення обумовлено його унікальною здатністю стабілізувати активні метали в процесі роботи при високих температурах. Висока термічна і гидротермическая стабільність діоксиду цирконію обумовлює високу перспективу його використання для застосування в процесах в середовищі водяної пари. Однак найбільший інтерес привертають композиції на основі Сульфатовані діоксиду цирконію в якості каталізатора ізомеризації алканів, нітрування бензолу і багатьох інших реакцій, що каталізують сильними твердими кислотами [22,23].

1.4.3 Вплив нанокрісталловZrO2 на стабілізацію аморфного стану оксиду алюмінію в системі ZrO2-Al2O3

Вивченню взаємовпливу компонентів на швидкість хімічних і структурних перетворень в гетерогенних сумішах оксидів з різною дисперсністю присвячена велика кількість робіт [17,18,22,23]. Були виявлені ефекти як підвищення швидкості хімічних і структурних перетворень при збільшенні поверхні контакту між різними оксидами, так і зниження швидкості процесів.

В [15] розглянуті перетворення в системі ZrO2-Al2O3, В якій діоксид цирконію представлений нанокристалами. Дослідження процесу гідротермальної дегідратації системи ZrO2-Al2O3-H2O, отриманої шляхом осадження гідроксиду алюмінію в суспензії нанокристалів діоксиду цирконію, показало, що в ході гідротермальної обробки композиції фіксується перша стадії дегідратації з утворенням беміт, а подальше підвищення температури гідротермальної обробки призводить до утворення рентгеноаморфного оксиду алюмінію. При цьому зміни параметрів елементарної комірки ZrO2, А також зростання частинок діоксиду цирконію не спостерігається, з чого можна зробити висновок, що наночастинки ZrO2 дисперговані в матриці рентгеноаморфного Al2O3, Яка перешкоджає росту частинок діоксиду цирконію за рахунок процесу перекристалізації до високих температур. З іншого боку, ймовірно, середня відстань між наночастинками ZrO2 значно менше розміру критичного зародка Al2O3, Що в свою чергу перешкоджає утворенню кристалічного оксиду алюмінію.

Саме така будова системи дає можливість припускати, що нанокомпозит на основі ZrO2-Al2O3 може володіти хорошими каталітичні властивості.

 



Способи формування тонкошарових оксидних покриттів | Каталізатори на основі закису нікелю і металевого

Санкт-Петербурзький державний ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ | реферат | Вступ | воднева енергетика | Мікроканальних каталітичні реактори в процесах водневої енергетики | Патентний пошук | Вихідні матеріали, реактиви, прилади та обладнання | Методика приготування суспензії Al2O3-ZrO2 | Методика формування тонкошарового оксидного покриття на пластинчастих носіях | Властивості покривних суспензій |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати