Изучено влияние сочетания водорастворимых солей магния и алюминия на физико-химические свойства полученной алюмомагнезиальной шпинели. Показано, что формирование алюмомагнезиальной шпинели происходит в интервале 800…1050 ? на основе ксерогелей, полученных из хлоридов и нитратов магния и алюминия. Установлено, что кристаллическая структура шпинели полностью формируется при термообработке ксерогелей из синтезированных пар солей AlCl3 + MgCl2 при 900 °C и с выдержкой 60 мин, при этом они имеют меньшие размеры кристаллитов по сравнению с остальными термообработанными ксерогелями. Выявлено, что для получения шпинели из ксерогелей, синтезированных на основе пар солей Al(NO3)3+MgCl2 и Al(NO3)3 + Mg(NO3)2, требуется более высокая температура – 1050 ?.
Фахриддин Гафурович Хомидов – доктор философии, старший научный сотрудник лаборатории «Химия и химическая технология силикатов», Институт общей и неорганической химии АН РУз (ИОНХ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Зулайхо Раимовна Кадырова – доктор химических наук, профессор, заведующая лабораторией «Химия и химическая технология силикатов», Институт общей и неорганической химии АН РУз (ИОНХ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Хикматула Лутпуллаевич Усманов – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории «Химия и химическая технология силикатов», Институт общей и неорганической химии АН РУз (ИОНХ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Шохиста Мансуралиевна Ниязова – доктор философии, старший научный сотрудник лаборатории «Химия и химическая технология силикатов», Институт общей и неорганической химии АН РУз (ИОНХ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
1. Zhu F. Y., Xiao Y., Dou Sh. X., et al. Spinel/Post-spinel engineering on layered oxide cathodes for sodium-ion batteries // eScience. 2021. V. 10. P. 25 – 32.
2. Li K., Zhao F., Liu X., et al. Fabrication of porous forsterite-spinel-periclase ceramics by transient liquid phase diffusion process for high-temperature thermal isolation // Ceramics International. 2021. V. 47. P. 27021 – 27028.
3. Ko Y. C. Influence of the characteristics of spinels on the slag resistance of Al2O3·MgO and Al2O3-Spinel castables // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83, No. 9. P. 2333 – 2335.
4. Abdi M. S., Ebadzadeh T., Ghaffari A., Feli M. Synthesis of nano-sized spinel (MgAl2O4) from short mechanochemically activated chloride precursors and its sintering behavior // Adv. Powder Technol. 2015. V. 26. P. 175 – 179.
5. Ganesh I. A Review on magnesium aluminate (MgAl2O4) spinel: synthesis, processing and applications // Int. Mater. Rev. 2013. V. 58, No. 2. P. 63 – 112.
6. Rothman A., Kalabukhov S., Sverdlov N., et al. The effect of grain size on the mechanical and optical properties of spark plasma sintering-processed magnesium aluminate spinel MgAl2O4 // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2014. V. 11. P. 146 – 153.
7. Zhang X. Hydrothermal synthesis and catalytic performance of high-surface-area mesoporous nanocrystallite MgAl2O4 as catalyst support // Mater. Chem. Phys. 2009. V. 116. P. 415 – 420.
8. Shahbazi H., Tataei M. A novel technique of gel-casting for producing dense ceramics of spinel (MgAl2O4) // Ceram. Int. 2019. V. 45. P. 8727 – 8733.
9. Wang C. T., Lin L. S., Yang S. J. Preparation of MgAl2O4 spinel powders via freeze-drying of alkoxide precursors // J. Am. Ceram. Soc. 1992. V. 75. P. 2240 – 2243.
10. Чижиков А. П., Константинов А. С., Бажин П. М. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез керамического материала на основе алюмомагниевой шпинели и диборида титана // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66, № 8. С. 1002 – 1008.
11. Raghu R., Nampoothiri J., Kumar T. S. In-situ generation of MgAl2O4 particles in Al-Mg alloy using H3BO3 addition for grain refinement under ultrasonic treatment // Measurement. 2018. V. 129. P. 389 – 394.
12. Adison S., Sirithan J., Supatra J., Karn S. Synthesis and sintering of magnesium aluminate spinel nanopowders prepared by precipitation method using ammonium hydrogen carbonate as a precipitant // Key Eng. Mater. 2016. V. 690. P. 224 – 229.
13. Борщишин И. Д., Луцюк И. В., Вахула Я. И., Кочубей В. В. Синтез алюмомагнезиальной высокодисперсной шпинели цитратногелевым методом // Огнеупоры и техническая керамика. 2009. № 10. С. 32 – 34.
14. Ye F., Sadeghi M., Estarki L. Effect of cellulose derivatives on the morphology, agglomeration, and phase transformation of spinel nanoparticles prepared via modified sol-gel method and comparison of optical transmission of spark plasma sintered ceramic // Arabian Journal of Chemistry. 2023. V. 16, Is. 11. P. 105198.
15. Debsikdar J. C. Preparation of transparent non-crystalline stoichiometric magnesium aluminate gel-monolith by the sol-gel process // J. Mater. Sci. 1985. V. 20. P. 4454 – 4458.
16. Liu W., Yang J., Xu H., et al. Effects of chelation reactions between metal alkoxide and acetylacetone on the preparation of MgAl2O4 powders by sol-gel process // J. Adv. Pow. Tech. 2013. V. 24. Р. 436 – 440.
17. Guo J., Lou H., Zhao H., et al. Novel synthesis of high surface area MgAl2O4 spinel as catalyst support // Mater. Lett. 2004. V. 58. P. 1920 – 1923.
18. Garcia-Murillo A., Carrillo-Romo F. J., Oliva-Uc J., et al. Effects of Eu content on the luminescent properties of Y2O3:Eu3+ aerogels and Y(OH)3/Y2O3:Eu3+@SiO2 glassy aerogels // Ceram. Int. 2017. V. 43(15). P. 12196 – 12204.
19. Wang S., Wang W., Qian Y. Preparation and characterization of Eu2O3 nanometer thin films by pulse ultrasonic spray pyrolysis method // Mater. Res. Bull. 2000. V. 35(12). P. 2057 – 2062.
20. Xiao Y., Zhu S., Duan J., et al. Preparation and properties of Gd2O3–Eu2O3–ZrO2 ceramics as promising control rod material // Ceram. Int. 2023. V. 49(23). P. 39458 – 39464.
21. Хомидов Ф. Г., Кадырова З. Р., Усманов Х. Л., и др. Особенности синтеза алюмомагнезиальной шпинели золь-гель методом // Стекло и керамика. 2021. № 6. С. 48 – 52. [Khomidov F. G., Kadyrova, Z. R., Usmanov Kh. L., et al. Peculiarities of sol-gel synthesis of aluminum-magnesium spinel // Glass Ceram. 2021. V. 78. P. 251 – 254.]
22. Khomidov F. G., Kadyrova Z. R., Usmanov Kh. L., Niyazova Sh. M. Sol-gel synthesis of magnesium aluminate spinel as influenced by Y2O3 and Eu2O3 additions // Inorganic Materials. 2023. V. 59, No. 6. P. 627 – 633.
23. Roy R. Ceramics by the solution-sol-gel route // Science. 1987. V. 238(4834). P. 1664 – 1669.
24. Haijun Z., Xiaolin J., Yongjie Y., et al. The effect of the concentration of citric acid and pH values on the preparation of MgAl2O4 ultrafine powder by citrate sol-gel process // Materials Research Bulletin. 2004. V. 39. P. 839 – 850.
25. Chen L., Zhang Q., Chen W. P., et al. Synthesis of ultrafine MgAl2O4 powders by nitrate-citrate sol-gel combustion process // Key Engineering Materials. 2008. V. 368 – 372. P. 407–408.
26. Sanjabi S., Obeydavi A. Synthesis and characterization of nanocrystalline MgAl2O4 spinel via modified sol-gel method // Journal of Alloys and Compounds. 2015. V. 245. P. 535 – 540.
27. Elmhamdi A., Nahdi K. Synthesis, characterization and ionic conductivity of MgAl2O4 // European Journal of Chemistry. 2015. V. 6(3). P. 314 – 318.
28. Figueredo G. P., Melo de Carvalho A. F., Bezerra de Ara?jo Medeiros R. L., et al. Synthesis of MgAl2O4 by gelatin method: effect of temperature and time of calcination in crystalline structure // Materials Research. 2017. V. 20. P. 1 – 5.
29. Yue H. Y., Fei W. D., Li Z. J., Wang L. D. Sol-gel process of ZnO and ZnAl2O4 coated aluminum borate whiskers // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2007. V. 44. P. 259 – 262.
30. Alhwaitat E. S., Mahmood S. H., Al-Hussein M., et al. Effects of synthesis route on the structural and magnetic properties of Ba3Zn2Fe24O41(Zn2Z) nanocrystalline hexaferrites // Ceramics International. 2018. V. 44. P. 779 – 787.
31. Cullity B. D., Stock S. R. Elements of X-Ray Diffraction, 3rd Ed., Prentice-Hall Inc., 2001. 664 p.
32. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. 2-е изд., испр. М.: Физматлит, 2009. 416 с.
33. Смит Р. А., Андранович О. С., Демьянцева Е. Ю. Использование программного пакета Origin для обработки экспериментальных данных: учеб. пособие / ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2018. 45 с.
34. Rodriguez-Carvajal J., Roisnel T. Line broadening analysis using fullprof*: determination of microstructural properties // Materials Science Forum. 2004. V. 443–444. P. 123 – 126.
35. Tamer M. Quantitative phase analysis based on Rietveld structure refinement for carbonate rocks // Journal of Modern Physics. 2013. V. 4, No. 8. P. 1149 – 1157.
36. Zarazua V. L., Tellez J. L., Vargas B. N. Synthesis of magnesium aluminate spinel nanopowder by sol-gel and low-temperature processing // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2018. V. 85. P. 110 – 120.
37. Tripathy S., Bhattacharya D. Rapid synthesis and characterization of mesoporous nanocrystalline MgAl2O4 via flash pyrolysis route // Journal of Asian Ceramic Societies. 2013. V. 1(4). P. 328 – 332.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.11.pp.056-068
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
