Chemistry, Physics and Technology of Surface, 2012, 3 (3), 291-299.

Variation of Porous Structure of Amorphous Zirconium Phosphate



V. V. Sydorchuk, S. V. Khalameida, J. Skubiszewska-Zięba, R. Leboda, O. K. Matkovs'kii, H. R. Iurchenko

Abstract


The influence of hydrothermal, microwave, and mechanochemical treatments on porous structure of amorphous zirconium phosphate has been studied. Specific surface area and porosity of modified samples have been investigated by the help of nitrogen adsorption-desorption and adsorption of water, methanol, and benzene vapours. It has been found that hydrothermal and especially microwave treatments of wet gels allow us to prepare meso-macroporous zirconium phosphate samples which have high specific surface area, total pore volume, and size of pores. Mechanochemical treatments of gels results in formation of uniform mesoporous structure. Surface fractal dimension of zirconium phosphate samples modified via different methods has been calculated.

Full Text:

PDF (Русский)

References


Yaroslavtsev A. B. Ion exchange in the inorganic sorbents // Russ. Chem. Rev. – 1997. – V. 66. – P. 579–596.

Naushad Mu. Inorganic and composite ion exchange materials and their applications // Ion Exchange Lett. – 2009. – V. 2. – P. 1–14.

Amphlett C.B. Inorganic Ion Exchangers. Amsterdam: Elsevier, 1964. – 141 p.

Clearfield A. Inorganic ion exchanger materials. – CRC Press, Boca Raton, 1982. – 304 p.

Corma A. Solid acid catalysts // Curr. Opinion Solid State Mater. Sci. – 1997. – V. 2. – P. 63–75.

Alberti G., Casciola M. Solid state protonic conductors, present main applications and future // Solid State Ionics. – 2001. – V. 145. – P. 3–16.

Шарыгин Л. М., Моисеев В. Е., Пышкин В. П. и др. Синтез фосфатов циркония, титана и олова золь-гель методом и исследование их свойств // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1983. – Т. 19, № 11. – С. 1899–1902.

Журавлев И.З. Золь-гель синтез и свойства ионитов на основе сложных фосфатов многовалентных металлов и кремнезема: Автореф. дис. канд. хим. наук: 02.00.11 / НАН Украины; Институт сорбции и проблем эндоэкологии. – Киев, 2004. – 19 c.

Шабловский В.О., Тикавый В.Ф., Комаров В.С., Ратько А.И. Влияние гидротермальной обработки на структуру и ионообменные свойства фосфата циркония // Вести АН БССР. Сер. хим. наук – 1980. – № 1. – С. 5–9.

Стась О.П., Шейнфайн Р.Ю., Чертов В.М. Пористая структура фосфата циркония и возможности ее варьирования // Укр. хим. журнал. – 1981. – Т. 47, № 6. – С. 609–613.

Шабловский В.О., Тикавый В.Ф., Ратько А.И. Влияние гидротермального модифицирования гидрогеля фосфата циркония на его структуру и ионообменные свойства. // Вести АН БССР. Сер. хим. наук. – 1978. – № 5. – С. 47–51.

Misaelidis P., Sarri S., Zamboulis D. et al. Separation of europium from aqueous solutions using Al3+- and Fe3+-doped zirconium and titanium phosphates // J. Radioanal. Nucl. Chem. – 2006. – V. 268. – P. 53–58.

Berlan J. Microwaves in chemistry: аnother way of heating reaction mixtures // Radiation Phys. Chem. – 1995. – V. 45, N 4. – P. 581–589.

Хайнике Г. Трибохимия. – Москва: Мир, 1977. – 582 с.

Leboda R., Charmas B., Sidorchuk V.V. Physicochemical and technological aspects of hydrothermal modification of complex sorbents and catalysts. I. Modification of porous and crystalline structures // Adsorp. Sci. Technol. – 1997. – V. 15. – P. 189–214.

Sydorchuk V., Khalameida S., Zazhigalov V. et al. Influence of mechanochemical activation in various media on structure of porous and non-porous silicas // Appl. Surf. Sci. – 2010. – V. 257. – P. 446–450.

Rouquerol J., Avnir D., Fairbridge C. W. et al. Recommendations for the characterization of porous solids. Technical report. // Pure Appl. Chem. – 1994. – V. 66. – P. 1739–1758.

Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. – 440 с.

Мчедлов-Петросян М.О., Лебідь В.І., Глаз-кова О.М. та ін. Колоїдна хімія. – Харків: Фоліо, 2005. – 304 с.

Лисичкин Г.В., Фадеев А.Ю., Сердан А.А. и др. Химия привитых поверхностных соединений. – Москва: Физматлит, 2003. – 592 с.

Fadeev A.Yu., Borisova O.R., Lisichkin G.V. Fractality of porous silicas: a comparison of adsorption and porosimetry data // J. Colloid Interface Sci. – 1996. – V. 183. – P. 1–5.

Pfeifer P., Kenntner K., Cole M.W. Detecting capillary condensation in the absence of adsorption/desorption hysteresis // Fundamentals of Adsorption / Ed. A.B.Mersman and S.E. Sholl – New York: Engineering Foundation, 1991. – P. 689–700.

Qi H., Ma J., Wong P.-Z. Adsorption isotherms of fractal surfaces // Colloids Surf. A. – 2002. – V. 206. – P. 401–407.

Bogdanov S.G., Valiev E.Z., Dorofeev Yu. A. et al. Structure of zirconium phosphate gels produced by the sol-gel method // J. Phys.: Condens. Matter. – 1997. – V. 9, N 20. – P. 4031–4039.

De Prado A., Wittich H., Schulte K. et al. Anomalous small-angle X-ray scattering characterization of composites based on sulfonated poly(ether ether ketone), zirconium phosphates, and zirconium oxide // J. Polymer Sci. B. – 2003. – V. 42. – P. 567–575.




Copyright (©) 2012 V. V. Sydorchuk, S. V. Khalameida, J. Skubiszewska-Zięba, R. Leboda, O. K. Matkovs'kii, H. R. Iurchenko

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