Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/86570
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Properties of Amorphous Silica Synthesized from Copper-Smelting Slags
Other Titles Властивості аморфного кремнезему, синтезованого із мідеплавильних шлаків
Authors Kurbanov, M.Sh.
Tulaganov, S.A.
Ernazarov, M.
Andriyko, L.S.
Marinin, A.I.
Shevchenko, A.Yu.
ORCID
Keywords синтез
фторид амонію
промислові відходи
високодисперсні порошки
аморфний діоксид кремнію
гранулометричний склад
synthesis
ammonium fluoride
industrial waste
highly dispersed powders
amorphous silicon dioxide
particle size distribution
Type Article
Date of Issue 2021
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/86570
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation M.Sh. Kurbanov, S.A. Tulaganov, M. Ernazarov, et al., J. Nano- Electron. Phys. 13 No 6, 06024 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06024
Abstract З техногенних відходів мідеплавильного виробництва синтезовано високодисперсні порошки аморфного кремнезему (діоксиду кремнію) чистотою 99,98 % з використанням фториду амонію. Аморфний стан отриманих зразків кремнезему було підтверджено рентгеноструктурним аналізом. Встановлено, що гранулометричний склад SiO2 у водному середовищі в основному представлений агрегатами (100- 220 нм) і агломератами агрегатів (1300 та 5500 нм). Показано, що збільшення часу ультразвукової обробки не впливає істотно на бі- або тримодальний характер гранулометричного складу. Ефективний діаметр Def агломератів частинок кремнезему зменшується в 3 рази протягом перших 10 хв ультразвукової обробки. При подальшому збільшенні часу обробки Def істотно не змінюється, а коливається навколо деякого конкретного значення. ІЧ спектри зразків кремнезему мають характерні смуги, пов'язані з коливаннями вигину Si–O–Si при 468 см – 1 (інтенсивні) та O–Si–O при 800 см – 1 (середньої інтенсивності), а також смуги, пов'язані з коливаннями розтягу Si–O–Si в діапазоні 1000-1200 см – 1, які відповідають за реакційну здатність. Встановлено, що процес термічної десорбції з поверхні зразка SiO2 протікає в кілька етапів, з найбільш інтенсивним виділенням таких основних летких продуктів: O (m/z 16), OH (m/z 17), H2O (m/z 18) та CO (m/z 28). Текстурні характеристики синтезованих порошків визначали методом низькотемпературної адсорбції азоту. Показано, що форма ізотерми адсорбції та петлі гістерезису відповідає текстурній пористості агрегатів непористих наноматеріалів. Ізотерма адсорбції добре лінеаризована, що дозволило розрахувати питому площу поверхні за методами BET (64 м2/г) і Ленгмюра (93 м2/г), загальний об'єм пор, мікропор і загальну площу мікропор.
Highly dispersed powders of amorphous silica (silicon dioxide) with a purity of 99.98 % using ammonium fluoride were synthesized from the man-made waste of copper-smelting production. The amorphous state of the obtained silica samples was confirmed by XRD analysis. It was found that the particle size distribution of SiO2 in an aqueous medium is mainly represented by aggregates (100-220 nm) and agglomerates of aggregates (1300 and 5500 nm). It is shown that an increase in the time of ultrasonic treatment does not significantly affect the bi- or trimodal character of the particle size distribution. The effective diameter Def of agglomerates of silica particles decreases by 3 times during the first 10 min of ultrasonic treatment. With a subsequent increase in the processing time, Def does not change significantly, but fluctuates around some specific value. IR spectra of silica samples have characteristic bands related to bending vibrations of Si–O–Si at 468 cm – 1 (intense) and O–Si–O at 800 cm – 1 (average intensity), as well as bands related to stretching vibrations of Si–O–Si in the range 1000-1200 cm – 1, which are responsible for the reactivity. It was found that the process of thermal desorption from the surface of the SiO2 sample proceeds in several stages, with the most intense release of the following main volatile products: O (m/z 16), OH (m/z 17), H2O (m/z 18), and CO (m/z 28). The textural characteristics of the synthesized powders were determined by the method of low-temperature nitrogen adsorption. It is shown that the shape of the adsorption isotherm and the hysteresis loop corresponds to the texture porosity of aggregates of non-porous nanomaterials. The adsorption isotherm is well linearized, which made it possible to calculate the specific surface area according to BET (64 m2/g) and Langmuir (93 m2/g), the total pore volume, micropores, and the total area of micropores.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Australia Australia
1
Belgium Belgium
1
Chile Chile
1
China China
220519449
Finland Finland
187
Germany Germany
661553971
Greece Greece
3779
Indonesia Indonesia
1
Ireland Ireland
170197
Israel Israel
1
Japan Japan
596
Lithuania Lithuania
1
Russia Russia
1
Singapore Singapore
1
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
108205727
United Kingdom United Kingdom
1133922
United States United States
1764142469
Unknown Country Unknown Country
2791150
Uzbekistan Uzbekistan
661553969
Vietnam Vietnam
3781

Downloads

Bangladesh Bangladesh
14932200
Canada Canada
57462
China China
1764142463
Finland Finland
1
Germany Germany
595687
India India
587
Ireland Ireland
1
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
661553974
Ukraine Ukraine
35629629
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
1764142466
Unknown Country Unknown Country
1
Uzbekistan Uzbekistan
1
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Kurbanov_jnep_6_2021.pdf 831.34 kB Adobe PDF -53912820

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.