RU2772529C1 - Способ получения двойного молибдата циркония-натрия - Google Patents
Способ получения двойного молибдата циркония-натрия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772529C1 RU2772529C1 RU2021127354A RU2021127354A RU2772529C1 RU 2772529 C1 RU2772529 C1 RU 2772529C1 RU 2021127354 A RU2021127354 A RU 2021127354A RU 2021127354 A RU2021127354 A RU 2021127354A RU 2772529 C1 RU2772529 C1 RU 2772529C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- mol
- zirconium
- ratio
- dissolved
- Prior art date
Links
- -1 zirconium-sodium Chemical compound 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 title claims abstract description 5
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 35
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 22
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- JYJVMQULBZTBKM-UHFFFAOYSA-T hexaazanium;molybdenum;oxygen(2-);tetrahydrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].O.O.O.O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo] JYJVMQULBZTBKM-UHFFFAOYSA-T 0.000 claims abstract description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 14
- XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);dicarbonate Chemical compound [Zr+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 14
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- PSACBMCCZLGPIA-UHFFFAOYSA-J C(=O)[O-].[Mo+4].C(=O)[O-].C(=O)[O-].C(=O)[O-] Chemical compound C(=O)[O-].[Mo+4].C(=O)[O-].C(=O)[O-].C(=O)[O-] PSACBMCCZLGPIA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 229910015621 MoO Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 abstract description 3
- NKTZYSOLHFIEMF-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)tungsten;lead(2+) Chemical group [Pb+2].[O-][W]([O-])(=O)=O NKTZYSOLHFIEMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 abstract description 2
- 229910015667 MoO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M methanoate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N precursor Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L Molybdic acid Chemical class O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 2
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K Cerium(III) chloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M Sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N Sodium molybdate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- GOAQLMLZNBLGAI-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)molybdenum;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-][Mo]([O-])(=O)=O.[O-][Mo]([O-])(=O)=O GOAQLMLZNBLGAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- FDEIWTXVNPKYDL-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O FDEIWTXVNPKYDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000003335 steric effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к получению неорганических соединений - молибдатов циркония-натрия со структурой шеелита, которые могут быть использованы в качестве оптических матриц при изготовлении люминофоров для светодиодов различных спектральных диапазонов, а также основы для получения ионных проводников. Способ получения двойного молибдата циркония-натрия состава NaxZr(MoO4)y, x=2 или 4, у=0,5х+2, включает прокаливание сложного формиата натрия, циркония и молибдена, полученного при взаимодействии в растворе концентрированной муравьиной кислоты с солями соответствующих металлов при соотношении, мол.: гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,43-0,57:1:1-2:23,9-26,3. Упомянутые соли в виде кристаллических порошков предварительно растворяют, причем гексамолибдат аммония растворяют в воде при температуре 80-100°С при соотношении, мол.: (NH4)6[Mo7O24] 4H2O : H2O = 0,0043-0,0057:2,5-2,8, основной карбонат циркония растворяют при температуре 80-100°С в 19,7-20,15%-ной азотной кислоте при соотношении, мол.: Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7-20,15%-ная HNO3 = 1:8-9,2, а карбонат натрия растворяют при температуре 50-60°С в воде при соотношении, мол.: NaCO3 : Н2О = 1:97-110. Полученные растворы сливают и упаривают до уменьшения объема в 3-4 раза. Прокаливание осуществляют в три стадии: I стадия - при температуре 300-320°С в течение 3-4 часов, II стадия - при температуре 400-420°С в течение 3-4 ч с перешихтовкой и прессованием под давлением 50-60 бар после окончания II стадии, III стадия - при температуре 450-500°С в течение 14-15 ч. Способ позволяет получить двойной молибдат циркония-натрия при сокращении длительности процесса наряду с повышением качества конечного продукта за счет получения конечного продукта в виде высокодисперсного порошка. 2 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области химической промышленности, в частности, к получению неорганических соединений - молибдатов циркония-натрия со структурой шеелита, которые могут быть использованы в качестве оптических матриц при изготовлении люминофоров для светодиодов различных спектральных диапазонов, а также основы для получения ионных проводников.
Известен способ получения двойных молибдатов меди и редкоземельных элементов, включающий тщательное перемешивание триоксида молибдена, оксида меди и оксида редкоземельного элемента, прессование смеси при давлении 150 кг/см2 отжиг таблетки в медном тигле, который помещают в трубчатую электропечь, в рабочее пространство которой подают защитный газ (СО2 или N2), и отжиг при температуре 350-500°С в течение 7-15 часов, последующее охлаждение, прессование под давлением 200-5000 кг/см2 и повторный отжиг при температуре 400-650° в течение 10-20 часов (А.с. SU 1724582; МПК C01G 39/00, 17/00, 3/00; 1992 год).
Недостатками способа являются сложность вследствие необходимости использования защитной атмосферы, двух режимов прессования.
Известен способ получения двойных молибдатов церия-натрия, включающий введение в раствор дигидрата молибдата натрия при постоянном перемешивании и температуре 60°С раствор хлорида церия до образования желтого осадка, перемешивание полученного осадка в течение 30 минут и выдержку осадка в течение 5 часов при комнатной температуре. После фильтрации желтый осадок тщательно промывают водой, затем сушат до постоянной массы при 200°С (Заявка ЕР 0542343; МПК C01G 39/00, С03С 1/04, C08K 3/22, C08K 3/24, C08L 101/00, С09С 1/00; 1993 год).
Однако известный способ применим только в случае использования водорастворимых исходных соединений.
Известен способ получения двойных молибдатов циркония-натрия, где в качестве исходных соединений используют молибдат натрия и предварительно синтезированный молибдат циркония, взятые в стехиометрических соотношениях 1:1 и 2:1 соответственно. Способ основан на твердофазной реакции при температуре 450 - 600°С в течение 70-100 часов (Клевцова Р.Ф., Гапоненко Л.А., Глинская Л.А., Золотова Е.С., Подберезовская Н.В., Клевцов П.В. // Кристаллография Т.24 вып.4. с. 751-756. 1979 г. Золотова Е.С., Подберезовская Н.В., Клевцов П.В. // Неорган. материалы. Т. 11, с. 95-98, 1975 г.).
Недостатками известного способа являются длительный отжиг, необходимость многих перешихтовок в процессе получения, необходимость строгого контроля температуры, поскольку даже превышение на 10°С приводит к плавлению соединения с разрушением структуры.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения двойных молибдатов циркония-натрия, обеспечивающий значительное сокращение длительности процесса наряду с повышением качества конечного продукта за счет получения продукта в виде высокодисперсного порошка.
Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения двойного молибдата циркония-натрия состава NaxZr(MoO4)y, где x=2 или 4; y=(0,5х+2), путем прокаливания сложного формиата натрия, циркония и молибдена, полученного при взаимодействии в растворе концентрированной муравьиной кислоты с солями соответствующих металлов при соотношении (моль): гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,43÷0,57:1:1÷2:23,9÷26,3, причем предварительно, во-первых, кристаллический порошок гексамолибдата аммония растворяют в воде при температуре 80-100°С при соотношении (моль) : (NH4)6[Mo7O24] 4H2O : H2O = 0,0043÷0,0057:2,5÷2,8; во-вторых, кристаллический порошок основного карбоната циркония растворяют при температуре 80-100°С в 19,7÷20,15%-ной азотной кислоте при соотношении (моль): Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7÷20,15%-ная HNO3=1:8÷9.2; в-третьих, кристаллический порошок карбоната натрия растворяют при температуре 50-60°С в воде при соотношении (моль): NaCO3 : H2O = 1:97÷110; затем все растворы сливают и упаривают до уменьшения объема в 3 - 4 раза, при этом прокаливание осуществляют в три стадии: I стадия - при температуре 300-320°С в течение 3-4 часов; II стадия - при температуре 400-420°С в течение 3-4 часов, III стадия - при температуре 450-500°С в течение 14-15 часов с перешихтовкой и прессованием в таблетки под давлением 50 бар после окончания II стадии.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения двойных молибдатов циркония-натрия путем прокаливания в три стадии сложного формиата натрия, циркония и молибдена, полученного при взаимодействии в растворе концентрированной муравьиной кислоты с солями соответствующих металлов.
Как известно из патентной и научно-технической литературы в настоящее время порошкообразные соединения двойных молибдатов натрия и циркония состава Na2Zr(MoO4)3 (1:1) и Na4Zr(MoO4)4 (2:1) получают твердофазным способом, в котором взаимодействие компонентов осуществляется за счет диффузионных процессов массо-переноса. Это приводит к формированию конечного продукта в виде порошка с крупными кристаллитами и обусловливает невозможность получения высокоплотной керамики. Кроме того, твердофазные процессы характеризуются сравнительно высокими температурами отжига, близкими к температуре инконгруэнтного плавления молибдатов циркония-натрия, при этом возможно плавление соединения с разрушением структуры. Как показали исследования, проведенные авторами, осуществление прекурсорного формиатного (карбоксилатного) способа обеспечивает получение высокодисперсного конечного продукта за счет особенностей процессов термолиза, идущего по всему объему реакционной смеси без агломерации частиц.
Предлагаемый авторами способ относится к прекурсорной технологии, при которой термолизу подвергается индивидуальное комплексное соединение с формиатионом в качестве органического лиганда. Формиат - простейшая форма карбоксилата с наименьшим стерическим эффектом. Он может связываться с катионами металлов различными способами в качестве моно- или полидентатных лигандов. Прекурсорный способ относится к методам мягкой химии и исключает развитие процесса СВС (самораспространяющегося высокотемпературного синтеза) с неконтролируемым подъемом температуры. В процессе прокаливания внутри молекулы сложного формиата (NanZr(MoO)[HCOO]7+n⋅mH2O) происходит разрушение связи металл - формиат-ион с распадом аниона НСОО- на CO2 и Н2 (или СО и H2O) и удалением газообразных продуктов, что приводит к образованию пустот и пор внутри образующихся соединений состава NaxZr(MoO4)y, х=2 или 4; у=(0,5х+2). Это обеспечивает повышение дисперсности продуктов.
Предлагаемый способ отличается универсальностью, воспроизводимостью, позволяет получать твердые растворы молибдатов натрия-циркония в чистом виде и высокодисперсном состоянии.
На фиг. 1 представлены рентгенограммы Na2Zr(MoO4)3 (а) и Na4Zr(MoO4)4 (б).
На фиг. 2 приведено СЭМ изображение Na2Zr(MoO4)3 (а) и Na4Zr(MoO4)4 (б).
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.
Берут: Zr(OH)2CO3⋅5H2O (хч); Na2CO3 (чда); (NH4)6[Mo7O24] 4H2O (хч); HNO3 (ос.ч.); НСООН (ч.д.а.). Навеску кристаллического порошка гексамолибдата аммония (NH4)6[Mo7O24] 4H2O растворяют в воде при соотношении (моль) : (NH4)6[Mo7O24] 4H2O : H2O = 0,0043÷0,0057:2,5÷2,8 при подогреве (80-100°С) и перемешивании, кристаллический порошок основного карбоната циркония Zr(OH)2CO3⋅5H2O растворяют при температуре 80-100°С в 19,7÷20,15%-ной азотной кислоте при соотношении (моль): Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7÷20,15%-ная HNO3=1:8÷9.2, кристаллический порошок карбоната натрия растворяют при температуре 50-60°С в воде при соотношении (моль) : NaCO3 : H2O = 1:97÷110. После объединения растворов смесь упаривают до уменьшения объема в 3 - 4 раза. Затем добавляют концентрированную муравьиную кислоту НСООН при соотношении (моль) : гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,43÷0,57:1:1÷2:23,9÷26,3. При этом происходит бурное выделение бурых паров оксидов азота, что свидетельствует об обмене анионов NO3 - на формиат-анионы (СООН-). После завершения процесса ионного обмена образуется осадок серо-голубого цвета - сложный формиат циркония, натрия, молибдена состава (NanZr(MoO)[(HCOO]7+n⋅mH2O). Поэтапное прокаливание прекурсора состава (NanZr(MoO)[(HCOO]7+n⋅mH2O) включает следующие стадии: при температуре 300-320°С в течение 3-4 часов, при температуре 400-420°С в течение 3-4 часов; при температуре 450-500°С в течение 14-15 ч. с перешихтовкой и прессованием в таблетки под давлением 50-60 бар после второй стадии. Полученный продукт по данным рентгенофазового анализа является однофазным и соответствует составу NaxZr(MoO4)y, х=2 или 4; у=(0,5х+2). Средний размер кристаллитов по данным сканирующей электронной микроскопии составляет 0.5-1.0 мкм. Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Берут Zr(OH)2CO3⋅5H2O (х.ч) (а=2,7522 гр.), Na2CO3 (х.ч) (1,0811 гр.); (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O (х.ч). (а=5,3006 гр.); HNO3 (ос.ч.), конц. (d=1,37 гр/cm3) 6,4 мл; НСООН (ч.д.а.). конц. 99,7% 9 мл. Гексамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O растворяют в термостойком стакане (V=250 мл.) в 45 мл. воды, что соответствует соотношению (моль) : (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O : H2O=0,0043:2,5, при подогреве до 100°С и перемешивании; основной карбонат циркония Zr(OH)2CO3⋅5H2O растворяют при подогреве до 100°С и перемешивании в 26,4 мл 20,15%-ной HNO3, что соответствует соотношению (моль) : Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 20,15%-ной HNO3=1:8; карбонат натрия Na2CO3 растворяют в 20 мл воды, что соответствует соотношению (моль) : Na2CO3 : Н2О=1:110, при подогреве до 50°С. Далее растворы объединяют и в виде суспензии белого цвета упаривают при температуре 100°С и перемешивании до объема 25-20 мл, что соответствует уменьшению объема в 4 раза. Затем в упаренный раствор добавляют 9 мл концентрированной муравьиной кислоты НСООН, что соответствует соотношению (моль) : гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,43:1:1:23,9. При этом начинают лететь обильные пары NO2, что свидетельствует об обмене анионов NO3 - на формиат-анионы (СООН-). После полного удаления паров NO2 осадок представляет собой сухой продукт серо-голубого цвета - сложный формиат циркония, натрия, молибдена состава (NanZr(MoO)[(HCOO]7+n⋅mH2O). Термообработку полученного осадка проводят в муфельной печи поэтапно в три стадии: при температуре 300°С в течение 3-х часов, при температуре 400°С в течение 3-х часов, при температуре 500°С в течение 15 часов с перешихтовкой и прессованием в таблетки под давлением 50 бар после второй стадии прокаливания. Полученный продукт белого цвета по данным рентгенофазового, химического анализов является однофазным и соответствует составу Na2Zr(MoO4)3 (см. фиг. 1(a)). Средний размер кристаллитов по данным сканирующей электронной микроскопии составляет 0.5-1.0 мкм (см. фиг. 2(а)).
Пример 2. Берут Zr(OH)2CO3⋅5H2O (х.ч) (а=2,7522 гр.), Na2CO3 (х.ч) (2,1622 гр.); (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O (х.ч). (а=7,0675 гр.); HNO3 (ос.ч.), конц. (d=1,37 гр/cm3) 7 мл; НСООН (ч.д.а.). конц. 99,7% 10 мл. Гексамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O растворяют в термостойком стакане (V=250 мл) в 50 мл. воды при подогреве до 80°С и перемешивании, что соответствует соотношению (моль): (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O : H2O=0,0057:2,8; основной карбонат циркония Zr(OH)2CO3*5H2O растворяют при подогреве до 80°С и перемешивании в 27 мл 19,7%-ной HNO3, что соответствует соотношению (моль): Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7%-ной HNO3=1:9,2; карбонат натрия Na2CO3 растворяют в 35 мл воды, что соответствует соотношению (мол.) : Na2CO3 : H2O = 1:97, при подогреве до 60°С. Далее растворы объединяют и в виде суспензии белого цвета, упаривают при температуре 80°С и перемешивании до объема 25-20 мл, что соответствует уменьшению объема в 3 раза. Затем в этот упаренный раствор добавляют 10 мл концентрированной муравьиной кислоты НСООН, что соответствует соотношению (моль) : гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,57:1:2:26,3. При этом начинают лететь обильные пары NO2, что свидетельствовало об обмене анионов NO3 - на формиат-анионы (СООН-). После полного удаления паров NO2 осадок представляет собой сухой продукт серо-голубого цвета -сложный формиат циркония, натрия, молибдена состава (NanZr(MoO)[(HCOO]7+n⋅mH2O). Термообработку полученного осадка проводят в муфельной печи поэтапно в три стадии: при температуре 320°С в течение 4-х часов, при температуре 420°С в течение 4-х часов, при температуре 450°С в течение 14 часов с перешихтовкой и прессованием в таблетки под давлением 60 бар после второй стадии прокаливания. Полученный продукт белого цвета по данным рентгенофазового, химического анализов является однофазным и соответствует составу Na4Zr(MoO4)4 (см. фиг. 1(б)). Средний размер кристаллитов по данным сканирующей электронной микроскопии составляет 0.5-1.0 мкм. (см. фиг. 2(б)).
Пример 3. Берут Zr(OH)2CO3⋅5H2O (х.ч) (а=2,7522 гр.), Na2CO3 (х.ч) (2,1622 гр.); (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O (х.ч). (а=7,0675 гр.); HNO3 (ос.ч.), конц. (d=1,37 гр/cm3) 6,8 мл; НСООН (ч.д.а.). конц. 99,7% 10 мл. Гексамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O растворяют в термостойком стакане (V=250 мл) в 50 мл воды, что соответствует соотношению (моль) : (NH4)6[Mo7O24]⋅4H2O : H2O = 0,0057:2,8; при подогреве до 80°С и перемешивании; основной карбонат циркония Zr(OH)2CO3⋅5H2O растворяют в 26,8 мл 19,7%-ной HNO3, что соответствует соотношению(мол.): Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7%-ной HNO3=1:9,0; карбонат натрия Na2CO3 растворяют в 35 мл воды, что соответствует соотношению (моль): Na2CO3 : H2O = 1:97, при подогреве до 60°С. Далее растворы объединяют и в виде суспензии белого цвета, упаривают при температуре 80°С и перемешивании до объема 25-20 мл, что соответствует уменьшению объема в 4 раза. Затем в этот упаренный раствор добавляют 10 мл концентрированной муравьиной кислоты НСООН, что соответствует соотношению (моль) : гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,57:1:2:26,3. При этом начинают лететь обильные пары NO2, что свидетельствует об обмене анионов NO3 - на формиат-анионы (СООН-). После полного удаления паров NO2 осадок представляет собой сухой продукт серо-голубого цвета - сложный формиат циркония, натрия, молибдена состава (NanZr(MoO) [(HCOO]7+n⋅mH2O). Термообработку полученного осадка проводят в муфельной печи поэтапно в три стадии: при температуре 320°С в течение 4-х часов, при температуре 410°С в течение 4-х часов, при температуре 460°С в течение 14 часов с перешихтовкой и прессованием в таблетки под давлением 50 бар после второй стадии прокаливания. Полученный продукт белого цвета по данным рентгенофазового, химического анализов является однофазным и соответствует составу Na4Zr(MoO4)4. Средний размер кристаллитов по данным сканирующей электронной микроскопии составляет 0.5-1.0 мкм.
Таким образом, авторами предлагается способ получения двойных молибдатов циркония-натрия, обеспечивающий значительное сокращение длительности процесса наряду с повышением качества конечного продукта за счет получения конечного продукта в виде высокодисперсного порошка.
Claims (1)
- Способ получения двойного молибдата циркония-натрия состава NaxZr(MoO4)y, x=2 или 4, у=0,5х+2, включающий прокаливание сложного формиата натрия, циркония и молибдена, полученного при взаимодействии в растворе концентрированной муравьиной кислоты с солями соответствующих металлов при соотношении, мол.: гексамолибдат аммония : основной карбонат циркония : карбонат натрия : муравьиная кислота = 0,43-0,57:1:1-2:23,9-26,3, при этом упомянутые соли в виде кристаллических порошков предварительно растворяют, причем гексамолибдат аммония растворяют в воде при температуре 80-100°С при соотношении, мол.: (NH4)6[Mo7O24] 4H2O : H2O = 0,0043-0,0057:2,5-2,8, основной карбонат циркония растворяют при температуре 80-100°С в 19,7-20,15%-ной азотной кислоте при соотношении, мол.: Zr(OH)2CO3⋅5H2O : 19,7-20,15%-ная HNO3 = 1:8-9,2, а карбонат натрия растворяют при температуре 50-60°С в воде при соотношении, мол.: NaCO3 : Н2О = 1:97-110, после чего полученные растворы сливают и упаривают до уменьшения объема в 3-4 раза, при этом прокаливание осуществляют в три стадии: I стадия - при температуре 300-320°С в течение 3-4 часов, II стадия - при температуре 400-420°С в течение 3-4 ч с перешихтовкой и прессованием под давлением 50-60 бар после окончания II стадии, III стадия - при температуре 450-500°С в течение 14-15 ч.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772529C1 true RU2772529C1 (ru) | 2022-05-23 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814778C1 (ru) * | 2023-07-17 | 2024-03-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Ниобий-замещенный молибдат натрия-циркония и способ его получения |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU197538A1 (ru) * | М. В. Мохосоев, С. М. Алейкина, Н. С. Жигулина, Н. Г. Кисель, | Способ получения двойных вольфраматов | ||
| CN108048083A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 宁德师范学院 | 发红光的双掺钼酸盐发光材料及其制备方法与应用 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU197538A1 (ru) * | М. В. Мохосоев, С. М. Алейкина, Н. С. Жигулина, Н. Г. Кисель, | Способ получения двойных вольфраматов | ||
| CN108048083A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 宁德师范学院 | 发红光的双掺钼酸盐发光材料及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАЙЕР А.А. и др. Система двойных молибдатов и вольфраматов редкоземельных и щелочных элементов. Успехи химии. 1973, 42(10), с.1788-1809. ЕВДОКИМОВ А.А. и др. Соединения редкоземельных элементов. Молибдаты, вольфраматы. М., Наука, 1991, с.220-227. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814778C1 (ru) * | 2023-07-17 | 2024-03-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Ниобий-замещенный молибдат натрия-циркония и способ его получения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Leleckaite et al. | Synthesis of garnet structure compounds using aqueous sol–gel processing | |
| JPS60155532A (ja) | チタン酸バリウム・ストロンチウム微粒子の製造方法 | |
| KR101074152B1 (ko) | 저온에서 ｐｖａ를 이용한 나노 크기의 이트리아 분말의 합성방법 | |
| RU2772529C1 (ru) | Способ получения двойного молибдата циркония-натрия | |
| JP2000159786A (ja) | 有機チタンペロキシ化合物、その製造方法、及びチタン含有複合酸化物の作製法 | |
| Skaudzius et al. | On the Samarium Substitution Effects in Y 3− x Sm x Al 5 O 12 (x= 0.1–3.0) | |
| Kamat et al. | Synthesis of yttrium aluminium garnet by the gel entrapment technique using hexamine | |
| Chupakhina et al. | New ways to synthesize multifunctional ceramics La 2-x Sr x NiO 4 | |
| CN110590357A (zh) | 一种钛酸锶钡纳米粉体的制备方法 | |
| CN106747398B (zh) | 一种铜掺杂铝酸镁可调谐发光材料的制备方法 | |
| RU2704990C1 (ru) | Способ получения сложного литиевого танталата лантана и кальция | |
| CN111574215B (zh) | 一种制备钇铝石榴石粉的方法 | |
| US3352632A (en) | Production of lead titanate and lead zirconate for ceramic bodies | |
| RU2561919C1 (ru) | Способ получения литий-ионного проводящего материала | |
| RU2814778C1 (ru) | Ниобий-замещенный молибдат натрия-циркония и способ его получения | |
| Konno et al. | Synthesis of blue-luminescent CaNb2O6 by using a biphasic liquid method at low temperatures | |
| JP2747916B2 (ja) | チタン酸カリウム長繊維およびこれを用いるチタニア繊維の製造方法 | |
| Yip et al. | Spontaneous formation of crystalline lithium molybdate from solid reagents at room temperature | |
| RU2803302C1 (ru) | Способ получения сложного оксида ниобия и стронция | |
| CN102344156A (zh) | 一种通过固相反应制备超细氧化铝的方法 | |
| CN111170365A (zh) | 一种一维棒状M-Nb2O5及其制备方法 | |
| RU2679244C1 (ru) | Способ получения поликристаллов четверных соединений ALnAgS3 (A = Sr, Eu; Ln = Dy, Ho) | |
| KR100420276B1 (ko) | 발화합성법에 의한 산화아연(ZnO) 분말의 제조방법 | |
| RU2785105C1 (ru) | Способ получения иттрий-алюминиевого граната твердофазным методом | |
| Ahmadi | Synthesis and characterization of aluminum-yttrium perovskite powder using a co-precipitation technique |