Spinele stanowią grupę związków o wzorze ogólnym AB2O4, gdzie A jest metalem na +II stopniu utlenienia (Zn, Mg, Fe, Mn), a B metalem na +III stopniu utlenienia (Al, Fe, Cr, Mn). Komórka sieciowa spineli jest regularna. Można ją rozpatrywać jako złożoną z szeregu sieci typu F (obsadzone naroża i środki ścian). Regularna komórka elementarna zawiera 32 aniony tlenu oraz 24 kationy: 8 kationów (A) zajmuje luki tetraedryczne, 16 (B) luki oktaedryczne. W spinelach normalnych (do nich zalicza się ZnAl2O4) pozycje tetraedryczne obsadzone są przez 8 jonów A+2, zaś oktaedryczne przez 16 jonów B+3.
Spinel cynkowo-glinowy otrzymuje się wieloma metodami. Należą do nich: reakcja w fazie stałej, metoda zol-żel, metoda hydrotermalna, współstrącanie, techniki mikroemulsyjne oraz termoodparowanie. Synteza w warunkach hydrotermalnych jest najprostszą metodą otrzymywania spineli o nanostrukturalnej wielkości ziaren. Jednakże metoda ta zwykle potrzebuje długiego czasu procesu oraz zastosowania niskiej temperatury. Konwencjonalna synteza hydrotermalna ulepszana jest poprzez zastosowanie mikrofal, które powodują szybszy wzrost temperatury, kinetyki procesu oraz otrzymanie czystszych fazowo jednorodnych produktów.
| Autor: | ||
| dr inż. Tomasz Strachowski, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa |
| STRESZCZENIE: |
| W niniejszej pracy przedstawiono i omówiono hydrotermalną syntezę spinelu cynkowo-glinowego ZnAl2O4. Reakcje przeprowadzane były w reaktorze mikrofalowym ERTEC. Określono wpływ parametrów procesu (ciśnienie, temperatura, czas) na właściwości otrzymanego spinelu. Odpowiednio dobrane parametry procesu pozwoliły na uzyskanie spinelu o wielkości ziaren poniżej 10 nm. Zamieszczone w artykule wyniki badań autor przedstawił w swojej rozprawie doktorskiej. |
| SUMMARY Hydrothermal synthesis of zinc-aluminum spinel |
| In this paper results of hydrothermal synthesis of zinc-aluminum spinel ZnAl2O4 were presented and discussed. Reactions were carried out in a microwave reactor ERTEC. The influence of process parameters (pressure, temperature and time) on the properties of obtained spinel powder were examined. Properly selected process parameters enabled a spinel particle size below 10 nm. Results described in the article were presented in author’s PhD thesis. |
| Pełna treść artykułu jest dostępna w papierowym wydaniu pisma 1/2013. Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne. |
Newsletter