Influence of Metal Content on Structural Characteristics of Inorganic Nanocomposites M x O y /SiO 2  and C/M x O y /SiO 2

V. M. Bogatyrev; O. I. Oranska; V. M. Gun'ko; R. Leboda; J. Skubiszewska-Zięba

Influence of Metal Content on Structural Characteristics of Inorganic Nanocomposites M_xO_y/SiO₂ and C/M_xO_y/SiO₂

V. M. Bogatyrev, O. I. Oranska, V. M. Gun'ko, R. Leboda, J. Skubiszewska-Zięba

Abstract

A set of nanocomposites М_xO_y/SiO₂ and С/М_xO_y/SiO₂ (M = Mg, Mn, Ni, Cu and Zn) was synthesized on the basis of highly disperse silica A-380 using thermal-oxidative destruction of metal acetates (concentration 0.2, 1.0 and 3.0 mmol/g SiO₂) and carbonization of adsorbed polystyrene (0.5 g of polystyrene per gram of composite). Analysis of phase composition, IR spectral, structural and adsorption characteristics of materials allows us to elucidate some general regularities and differences in the structure of the materials depending on the type of metal and content of deposited phases.

Full Text:

References

Третьяков Ю.Д., Гудилин Е.А. Основные направления фундаментальных и ориентированных исследований в области наноматериалов // Усп. химии. – 2009. – Т. 78, № 9. – С. 867–888.

Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. – Москва: Академия, 2005. – 192 с.

Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. – Москва: Химия, 2000. – 672 с.

Остроушко А.А., Журавлева Л.И. Получение сложнооксидных материалов из полимерно-солевых растворов // Изв. высш. учебн. завед. Химия и хим. технология. – 1992. – Т. 35, №. 10. – С. 87–90.

Третьяков Ю.Д., Лукашин А.В., Елисеев А.А. Синтез функциональных нанокомпозитов на основе твердофазных нанореакторов // Усп. химии – 2004. – Т. 73. – С. 974–998.

Nohman A.K.H. Precursor-Support Interactions in Silica-Supported Manganese Oxide Catalysts // Monatshefte fur Chemie. – 2004. – V. 135. – P. 269–278.

Dhage P., Samokhvalov A., Repala D. et al. Copper-Promoted ZnO/SiO2 Regenerable Sorbents for the Room Temperature Removal of H2S from Reformate Gas Streams // Ind. Eng. Chem. Res. – 2010. – V. 49, N 18. – P. 8388–8396.

Bogatyrev V.M., Gun’ko V.M., Galaburda M.V. et al. Synthesis and characterization of Fe2O3/SiO2 nanocomposites // J. Colloid Interface Sci. – 2009. – V. 338, N 2. – P. 376–388.

Гунько В.М., Туров В.В., Лебода Р. Структурно-адсорбционные характеристики углеродно-оксидных материалов // Теорет. Эксперим. Химия. – 2002. – Т. 38, № 4. – С. 199–225.

Gun’ko V.M., Skubiszewska-Zieba J., Leboda R. et al. Pyrocarbons prepared by carbonisation of polymers adsorbed or synthesised on a surface of silica and mixed oxides // Appl. Surf. Sci. – 2004. – V. 227, N 1–4. – P. 219–243.

Ogenko V.M., Dubrovina L.V., Goldun O.V., Volkov S.V. Porous Inorganic Materials Modified with Pyrolytic Carbon Producted from Polystyrene // Russ. J. Appl. Chem. – 2007. – V. 80, N 6. – P. 879–882.

Ogenko V.M., Dubrovina L.V., Goldun O.V. et al. Carbon-Loaded Porous Materials Produced from Fine-Particle Silica // Inorg. Mater. – 2006. – V. 42, N 5. – P. 515–518.

Peluso A., Pagliarulo V., Carotenuto G. et al. Synthesis and Characterization of Polymer Embedded Iron Oxide Nanocomposites // Microwave Opt. Technol. Lett. – 2009. – V. 51, N 11. – P. 2774–2777.

Kishore K., Prasad G., Nagarajan R. Flammability of Polystyrene in Presence of Transition Metal Ions // J. Fire Flammability. – 1979. – V. 10, N 4. – P. 296–307.

Bourbigot S., Gilman J.W., Wilkie Ch.A. Kinetic analysis of the thermal degradation of polystyrene-montmorillonite nanocomposite // Polym. Degrad. Stab. – 2004. – V. 84, N 3. – P. 483–492.

Jang B.N., Wilkie Ch.A. The thermal degradation of polystyrene nanocomposite // Polymer. – 2005. – V. 46, N 9. – P. 2933–2942.

Gupta M.C., Viswanath S.G. Effect of metal oxides on the thermal degradation of high impact polystyrene // J. Therm. Analysis. – 1998. – V. 53. – P. 931–936.

Ставицкая С.С., Тарковская И.А., Колотуша Б.И., Володина А.Г. Сорбционные и каталитические свойства углеродно-металлоокисных материалов // Адсорбция и адсорбенты. – 1982. – № 10. – С. 3–7.

Богатырев В.М., Борисенко Л.И., Оранская Е.И., Галабурда М.В. Нанокомпозиты МхОy/SiO2 на основе ацетатов Ni. Mn, Cu, Zn, Mg // Химия, физика и технология поверхности. – 2009. – № 15. – С. 294–302.

Оранская Е.И., Горников Ю.И., Фесенко Т.В. Автоматизированная методика определения средних размеров кристаллитов поликристаллических твердых тел // Завод. лабор. – 1994. – Т. 60, № 1. – С. 28.

Nguyen C., Do D.D. A new method for the characterization of porous materials // Langmuir. – 1999. – V. 15. – P. 3608–3615.

Гунько В.М., Туров В.В., Горбик П.П. Вода на межфазной границе. – Киев: Наукова думка, 2009. – 695 с.

Gun'ko V.M, Turov V.V., Leboda R. et al. Adsorption, NMR and thermally stimulated depolarization current methods for comparative analysis of heterogeneous solid and soft materials // Langmuir. – 2007. – V. 23, N 6. – P. 3184–3192.

Богатырев В.М., Борисенко Л.И., Оранская Е.И. и др. Влияние условий синтеза на структурные характеристики оксидных нанокомпозитов NiO/SiO2 // Поверхность. – 2010. – № 2(17). – С. 178–189.

Гольдберг В.М., Белицкий М.М., Красоткина И.А. и др. Особенности кинетики термоокисления в тонком слое расплава полистирола // Высокомолек. соед. А. – Т. 18, № 7. – С. 1549–1555.

Peterson J.D., Vyazovkin S., Whight Ch.A. Kinetics of the Thermal and Thermo-Oxidative Degradation of Polystyrene, Polyethylene and Poly(propylene) // Macromol. Chem. Phys. – 2001. – V. 202. – P. 775–784.

Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров. – Москва: Мир, 1967. – 328 с.

Gun'ko V.M., ZarkoV.I., VoroninE.F.et al. Impact of some organics on structural and adsorptive characteristics of fumed silica in different media // Langmuir. – 2002. – V. 18, N 3. – P. 581–596.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Chemistry, Physics and Technology of SurfaceISSN 2518-1238 (Online), ISSN 2079-1704 (Print)