Силикагели и аэрогели диоксида кремния: структура и особенности растворения в водном растворе NaOH
Диссертация
В последнее время предпринято большое количество исследований, в которых текстурные характеристики 8102 гелей, силикагелей и аэрогелей, свойства и процессы с их участием описываются с позиций фрактальной геометрии. Так, было обнаружено самоподобное строение гелей диоксида кремния, синтезированных в режиме кластер-кластерной агрегации, причем параметр фрактальной размерности варьируется… Читать ещё >
Список литературы
- Айлер Р. Химия кремнезема.- М.: Мир, 1982, 41, 416с.
- Айлер Р. Химия кремнезема,— М.: Мир, 1982, 42, 417с.
- Грег С., Синг К. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. М.: Мир, 1984/310с.
- Schaefer D.W. Polymers, fractals and ceramic materials.- Science, 1989, v.243, p.1023−1027.
- Avnir D., Pfeifer P. Fractal Dimension in Chemistry. An intensive characteristic of surface irregularity.- Nouv. J. Chim. 1983, v.7, p.71−72.
- Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature.- San-Francisko: Freeman, 1982, 468p.
- Pfeifer P. in: Preparative Chemistry Using Supported Reagents.- Ch. II. Academic Press, 1987, p. 13−33.
- Gavrilov K.B., Okunev A.G., Aristov Yu.I. Monolayer adsorption in narrow pores: apparent surface dimension.- React.Kinet.Catal.Lett., 1996, v.58, n. l, p.39−48.
- Э. Salatino P., Zimbardi F. A fractal approach to the analysis of low-temperature combustion rate of a coal char. II: model development.- Carbon, 1994, v.32, n. l, p.51−59.
- The physical properties of polymeric gels. Ed. by J.P. Cohen Addad. John Wiley&Sons, 1996, 295p.
- Соколов И.М. Размерности и другие геометрические критические показатели в теории протекания.- УФН, 1986, т.150, вып.2, с.221−255.
- Фракталы в Физике.- Под ред. Л- Пьетро, Э. Тозатти, М.: Мир, 1988, 672с.
- Федер Е. Фракталы.- М.: Мир, 1991. 254с.
- Voss R.F. Characterization and measurements of random fractals.- Physica Scripta, 1986, v.13, p.27−32.
- The Science of the Fractal Images. Ed. Peitgen H.O., Saupe D. N.Y.: Springer-Verlag, 1988, 312c.
- Farin D., Avnir D. The fractal nature of molecule-surface chemical activities and physical interactions in porous materials.- in Unger K.K. et al. Characterization of Porous Solids. Amsterdam: Elsevier, 1988, 645p.
- Meakin P. The growth of rough surfaces and interfaces.- Phys. Reports 1993, v.235, n.4&5, p. 189−289.
- Jullien R. Aggregation phenomena and fractal aggregates.- Contemp. Phys., 1987, v.28, n.5, p.477−493.
- Brinker C.J. Sol-Gel Processing of Silica.- in: The colloid chemistry of silica, ed. Bergna. E.H. Washington: DuPont, 1994, p.361−402.
- Смирнов Б.М. Аэрогели.- УФН, 1987, т.152, с.133−157.
- Kocon L., Despetis F., Phalippou J. Ultralow density silica aerogels by supercritical drying.- J. Non-Cryst. Solids. 1998, v.225, p.96−100.
- Давыдов В.Я., Журавлев Л. Т., Киселев А. В. Исследование поверхностных гидроксильных групп аэросила и их рекции с хлорсиланами методами инфракрасной спектроскопии и масс-спектрометрии.- Ж.Ф.Х., 1964, т.38, № 8, с.2047−2054.
- Scott R.P., Kucera P. Some aspects of the chromatographic properties of thermally modified silica gel.- J.Chromatogr.Sci., 1975, v.13, p.337−342.
- Nawrocki J. Silica surface controversies: strong adsorption size, their blockage and removal. Part 1&2.- Chromatographia, 1991, v.31, N.3&4, p.337−442.
- Bergna E.H. Colloid chemistry of silica: an overview, in: The colloid chemistry of silica, ed. Bergna. E.H. Washington: DuPont, 1994. p. 1−50.
- Van Roosmalen A.J., Mol J.C. An infrared study of silica gel surface. Part 1, — J.Phys.Chem., 1978, v.82, n.25, p.2748−2755.
- Парфит Г., Рочестер К. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел,— М.: Мир, 1986, 488с.
- Griffiths D.M., Marshall К., Rochester C.H. Infra-red study of hydrogen-bonding. interaction at the solid/liquid interface.- J.Chem.Soc., Faraday Trans. 1/ 1974, v.70, n.2, p.400−410.
- Hoffmann R.L., McConnell D.G., List G.R., Evans C.D. Chromatographic Silica Gel: Surface Area Determined by Adsorption.- Science, 1967, v. 157, n.3788, p.550−551.
- Адамсон А. Физическая химия поверхностей.- M.: Мир, 1979, 568с.
- Кожевников И.В. Катализ кислотами и основаниями.- Новосибирск: Изд-во Новосибирского университета 1991, 123с.
- Farin D., Avnir D., Pfeifer P. Fractal Dimension of the Surfaces.- Presented at Pacific Region Meeting of the Fine Particle Society, Hawaii, August 1−5, 1983.
- Farin D., Volpert A., Avnir D. Determination of Adsorption Conformation from Surface Resolution Analysis.- J.Am.Chem.Soc., 1985, v. 107, p.3368−3370.
- Meyer A.Y., Farin D., Avnir D. Cross-Sectional Areas of Alcanoic Acids. A Comparative Study Applying Fractal Theory of Adsorption and Consideration of Molecular Shape.- J.Am.Chem.Soc., 1986, v. 108, p.7897−7905.
- Drake J.M., Levitz P., Klafter J. Molecular Adsorption on Porous Silica Gel from Binary Solution.- Isr. J. Chem., 1991, v.31, p.135−145.
- Kutsovskii Ya.E., Paukshtis E.A., Aristov Yu.I. Abnormally High Fractal Dimension of Silica Surface Measured by Adsorption of Aliphatic Alcohols.-React.Kin.Catal.Letters, 1992, v.46, n. l, p.57−64.
- Hurd A.J., Schaefer D.W., Smith D.M., Ross S.B., Mehaute A., Spooner S. Surface areas of fractally rough particles studied by scattering. Phys.Rev.B, 1989, v.39, N.13, p. 9742−9745.
- McClellan A.L., Harnsberger H.F. Cross-Sectional Areas of Molecules Adsorbed on Solid Surfaces.- J. Colloid&Interface Sci., 1967, v.23, p.577−599.
- Shmidt P., Hohr A., Neumann H.-B., Kaiser H., Avnir D., Lin J.S. Small-Angle X-Ray Scattering Study of the Fractal Morphology of Porous Silicas.-J.Chem.Phys., 1989, v.90, p.5016−5023.
- Drake J.M., Levitz P., Sinha S. in: Better Ceramics through Chemistry II ed. C.J.Brinker, D.E.Clark, D.R.Ulrich, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Pittsburgh, 1986, v.73, p.305.
- Nakanishi K., Soga N. Adsorption of alcohol vapors on alkoxide-derived silica gels.- J. Non-Cryst. Solids, 1988, v. 100, p.399−403.
- Van Santen R.A., Beelen T.P.M., Van Garderen H.F., Dokter W.H., Pantos E- Aggregation and aging in silica gel.- Nuclear Instr.Meth.: B, 1995, v.97, p.231−237.
- Fricke J., Reichenauer G. Structural investigation of SiC>2 aerogels.- J. Non-Cryst. Solids. 1987, V.95&96, p. 1135−1142.
- Aristov Yu.I., Lisitsa N., Zaikovski V.I., Lorenc J., Jarjebski A.B. Fractal structure in base-catalysed silica aerogels examined by TEM, SAXS and porosimetry.- React.Kinet.Catal.Lett. 1996, v.58, n.2, p.367−375.
- Jarzebski A.B., Lorenc J., Pajak L. Surface fractal characterization of silica aerogels.- Langmuir, 1997, v. 13, p. 1280−1285.
- Lours T., Zarzycki J., Craevich A.F., Aegerter M.A. Textural characterization of silica aerogels from SAXS experiments.- J. Non-Cryst. Solids. 1990, v.121, p.216−220.
- Lours T., Zarzycki J., Craevitch A.F., Aergerter M.A., Dos Santos D.I. SAXS study of isothermal sintering of silica aerogel.- J. Non-Cryst. Solids, 1988, v.106, p.157−160.
- Foret M., Pelous J., Vacher R. SAXS and SA|NS investigation of silica aerogels: crossover from fractal structure to short-range packing.- J. Non-Cryst. Solids., 1992, v. 145, p. 133−135.
- Posselt. D., Pedersen J.S., Mortensen K. A SANS investigation on absolute scale of a homologous series of base-catalysed silica aerogels.- J. Non-Cryst. Solids., 1992, v.145, p. 128−132.
- Emmerling A., Petricevic R., Beck A., Wang P., Scheller H., Fricke J. Relationship between optical transparency and nanostructural features of silica aerogels.- J. Non-Cryst. Solids, 1995, v.185, p.240−248.
- Scherer G. Adsorption in aerogel network.- J. Non-Cryst. Solids. 1998, v.225, p.192−199.
- Дельмон Б. Кинетика гетерогенных каталитических реакций.- М.: Мир, 1972, 554с.
- Розовский А.Я. Гетерогенные химические реакции. Кинетика и Макрокинетика.- М.: Наука, 1980, 323с.
- Greenberg S.A. The depolymerization of silica in sodium hydroxide solutions.-J.Phys.Chem., 1957, v.61. p.960−965.
- Jendoubi E., Mgaidi A., El Maaoui M. Kinetics of the dissolution of silica in aqueous sodium hydroxide solutions at high pressure and temperature.-Can.J.Chem.Eng., 1997, v.75, p.721−727.
- Стрелко В.В. Механизм деполимеризации кремневых кислот.- Коллоидн. журнал, 1970, т.32, с.430−436.
- Анацкий Ф.И., Ратинов В. Б. Исследование механизма и кинетики взаимодействия активного кремния с гидроокисями щелочных металов.-ДАН СССР, 1969, т.186, с.1341−1343.
- Stauffer D. Introduction to percolation theory.- London: Taylor&Francis, 1985, 124c.
- Mohanty K.K., Ottino J.M., Davis H.T. Reaction and transport in disordered composite media: introduction of percolation concepts.-Chem.Eng.Sci., 1982, v.37, N.6, p.905−924.
- Fisher M.E., Essam J.W. Some cluster size and percolation problems.- J. Math. Phys., 1961, v.2, N.4, p.609−619.
- Reyes S., Jensen K.F. Percolation concepts in modelling of gas-solid reactions I. Application to char gasification in the kinetic regime.-Chem.Eng.Sci., 1986, v.41, N.2, p.33−343.
- Lorentz C.D., Ziff R.M. Precise determination of the bond percolation thresholds and finite-size scaling corrections for the s.c., f.c.c., and b.c.c. lattices.- E-print archive, cond-mat., 9 710 044, 3 oct. 1997.
- Salatino P., Zimbardi F. A fractal approach to the analysis of low-temperature combustion rate of a coal char. I: Experimental results.- Carbon, 1993, v.31, N.3, p.501−508.
- Ouali L., Peffercorn E. Fragmentation of colloidal aggregates induced by polymer adsorption.- J. ColIoid&Interface Sci., 1994, v.168, p.315−322.
- Niksa S., Kerstein A.R. FLASHCHAIN theory for rapid coal devolatilizatio kinetics. 1. Formulation.- Energy&Fuels., 1991, v.5, p.647−665.
- Stein H.N. The Preparation of Dispersions in Liquids. Surfactant science series- v.58, N.Y.: Marcel Dekker, Inc, 1996, 245p.
- Бибик E.E. Реология дисперсных систем. Л.: Химия, 1981, 172с.
- Потанин А.А., Кузнецов С. Ю., Урьев Н. Б. Определение эффективных сечений, полученных в динамических условиях.- Коллоид. Журнал, 1990, т.52, № 5, с.882−886.
- Schroder U.P., Oppermann W. in Properties of Polyelectrolyte Gels. Ed. By J.P. Cohen Addad. John Wiley&Sons, 1996, p. 19−38.
- Healy T.W. Stability of aqueuos silica sols.- in The colloid chemistry of silica, ed. Bergna. E.H. Washington: DuPont, 1994, p. 147−164.
- James R.O., Healy T.W. Adsorption of hydrolyzable metal ions at the oxide-water interface. J. Coloid&Interface Sci., 1972, v.40, N. l, p.42−81. Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина E.A. Коллоидная химия. M.: Высшая школа, 1992, 414с.
- Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. С. Петербург: Химия, 1995, 40 Ос.
- Qi Li, Feke D.L., Manas-Zloczower I. Influence of aggregate strucure and matrix infiltration on the dispersion behavior of carbon black agglomerates. Rubber.Chem.Technol., 1995, v.68, N.5, p.836−841.
- Кузнецов С.Ю., Урьев H.Б. Компьютерное моделирование распада перколяционного кластера в сдвиговом потоке. Коллоид. Журнал, 1991, т.53, № 4, с.758−759.
- Филиппов А.Ф. О распределении частиц по размерам.- Теор.Вер. и ее Прим., 1961, т. VI, вып. З, с.299−318.
- Cheng Z., Redner S. Kinetics of fragmentation.- J. Phys. A: Math Gen., 1990, v.23, p.1233−1258.
- Renouprez A., Bottazzi H., Weigel D., Imelik B. Application de la Diffusion Centrale Des rayons X a l’Etude des Solides Poreux II.- J. Chim. Phys. 1965, p.131−136.
- H. Brusset, J.R. Donati Un Nouvel Aspect du Calcul des Distributions de Tailles de Particules en Diffusion Centrale des Rayons X, — J.Appl.Cryst., 1969, v.2, p.55−64.
- Alexander G.В., Heston W.M., lier R.K. The solubility of amorphous silica in water.- J.Phys.Chem., 1954, v.58, N.6, p.453−455.
- Okunev A.G., Aristov Yu.I. Why an Apparent Surface Dimension of Silica Gels May Be Abnormally High.- Langmuir, 1999, v.15, N.15, p. 5068−5072.
- Everett D.H. Thermodynamics of adsorption from solution.- Trans. Farad. Soc., 1965, v. 61, p. 2478−2495.
- Lapujoulade J. The roughening of metal surfaces.- Surf.Sci.Rep., 1994, v.20, p. 191−249.
- Okunev A.G., Resnyanskii E.D., Aristov Yu.I. Surface roughness driven by strong adsorption: fractal approach.- Catalysis on the eve of the XXI century. Science and Engineering, july 7−11, 1997, Novosibirsk, Russia.
- Goworek J., Kusak R., Stefaniak W. Molecular adsorption on silica gel surface from liquid mixtures.- Langmuir, 1993, v.9, p.2624−2629.
- Rayss J. Phase transition in the monomolecular film of N-octadecanol on silica ge surface.- J. Colloid&Interface Sci., 1983, v.91, p.377−383.
- Oscik J., Goworek J. Structure of adsorbed phase of aliphatic alcohols adsorbed on silica gel from binary solution in toluene.- Polish J.Chem., 1978, v.52, p.775−780.
- Свергун Д.И., Фейгин Л. А. Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние, — М: Наука, 1986, 280с.
- Okunev A.G., Danilyuk A.F., Aristov Yu.I. SiC>2 aerogel particles dissolution: kinetics and light scattering, in Proc. of 9th International Conference on Surface and Colloid Science. Sofia, Bulgaria, 6−12 July. 1997, p.197−198.
- Окунев А.Г., Шаурман С. А., Данилюк А. Ф., Шмаков А. Н., Аристов Ю. И. Кинетика растворения Si02 аэрогелей в водном растворе NaOH.-Коллоидный Журнал. 1999, Т. 61, № 3, с. 1−7.
- Соммер Л. Стереохимия и механизмы реакций кремнийорганических соединений. Москва: Мир, 1966.
- Стрелко В.В. О механизме растворения дисперсных кремнеземов.- Теор. и Эксп. Химия. 1974, т. 10, №.3, 359−364.
- Bastide J., Candau S.J. Structure of gels as investigated by means of static scattering techniques.- in The physical properties of polimeric gels. Ed. by J.P. Cohen Addad. John Wiley&Sons, 1996, p.142−295.
- Adam M., Lairez D. Sol-gel transition.- in The physical properties of polymeric gels. Ed. by J.P. Cohen Addad. John Wiley&Sons, 1996, p.87−142.
- Porod G., General theory.- in Small angle X-rays scattering. Ed. Glatter O., Kratky O. London: Academic Press, 1982, p.18−51.
- Weigel D., Renouprez A., Imelik B. Application de la Diffusion Centrale Des rayons X a l’Etude des Solides Poreux I.- J.Chim.Phys., 1965, p.125−130.
- Porod G. Die Rontgenkleinwinkelstreuung von dichtgepackten kolloiden Systemen I. Teil. Kolloid Z., 1951, B.124, p.83−114.
- Teixeira J., J. Appl. Crystallogr. 1988, v.21, p.781−786.
- Kerker M. The Scattering of light.- London: Academic Press, 1969, 645p.