Дослідження процесу співосадження ферум(ІІ) та нікель(ІІ) полігідроксокомплексів

Анотація

Нанодисперсні ферити, одержані гідрофазним методом, є перспективними матеріалами завдяки їх високим адсорбційним, каталітичним, магнітним властивостям. Впродовж багатьох років основна увага приділялася розробці технологій їх одержання, що вміщують високотемпературну стадію. З літературного огляду випливає, що найбільш перспективним з методів отримання феритів є гідрофазний, що складається зі співосадження гідроксидів з розчинів солей та подальшої феритизації. Є велика кількість робіт, що розглядає процеси співосадження шаруватих подвійних гідроксидів (ШПГ), які перебігають у випадку присутності дво- та тривалентних катіонів. Значний накопичений матеріал не має пояснення, що задовольняло б усім вимогам, тому необхідні дослідження щодо встановлення механізму співосадження. За допомогою потенціометричного титрування, циклічної вольтамперометрії (ЦВА) встановлені послідовні стадії утворення полігідрокоскомплексів. Показано, що процес співосадження відбувається в декілька стадій.  Перша стадія – це утворення моно- або біядерних полігідроксокомплексів. Отримані ЦВА  при мольному співвідношенні n=[ОН^- / [М²⁺] = 0 показують, що аквакомплекси відповідних іонів металів утворюють стійкі продукти гідролізу (моноядерні гідроксокомплекси). При мольному відношенні n=[ОН^- / [М²⁺] = 1 в систем Ni²⁺- Fe²⁺ SO₄^2--Н₂О хід кривих практично не змінюється для циклів 1-5, що свідчить про те, що швидкість руйнування біядерних полигідроксокомплексів є лімітуючою стадією в порівнянні з  електродними процесами, що відбуваються зі значно більшою швидкістю. Це є наслідком стійкості утворених частинок. Піку анодної гілки кривої в діапазоні потенціалів 1.3-1.6В відповідає симетричний пік в катодній ділянці. Катодна хвиля відновлення за потенціалах 0.25-0.3В на катодній гілці ЦВА практично не змінюється зі зростанням кількості циклів. Це може бути пов'язано з відновленням разом з іонами Ni²⁺ іонів Fe²⁺, які також можуть зв’язуватися в стійкі біядерні полігідрокомплекси. Незначне збільшення піків свідчить про те, що в даному випадку утворюються стійкі біядерні частинки, які мають структуру ізоморфну структурі фериту