Синтез и свойства слоистых двойных гидроксидов, содержащих в структуре элементы триады железа

Слоистые двойные гидроксиды (СДГ) - класс природных и синтетических неорганических соединений со сложной специфической слоистой структурой, характеризуются широкими пределами варьирования как катионного, так и анионного составов. Наличие у СДГ легко перестраиваемой межслоевой структуры, анионообменных свойств, термической стабильности, «эффекта памяти» и возможности восстановления чистых металлов из структуры СДГ способствует формированию и развитию специфических электрических, магнитных, каталитических, сорбционных свойств. В работе синтезированы новые представители слоистых двойных гидроксидов, содержащих в структуре гидроталькита элементы триады железа. Интерес к соединениям данного состава обусловлен тем, что введение никеля, кобальта и железа в структуру СДГ способно сгенерировать специфические каталитические, окислительно-восстановительные, магнитные и электрохимические свойства. В ходе работы синтез образцов осуществляли тремя методами: методом соосаждения при переменном рН, методом соосаждения с гидротермальной обработкой и методом соосаждения с микроволново-гидротермальной обработкой. Во время синтеза варьировали скорость осаждения, время старения осадков, время гидротермальной и микроволново-гидротермальной обработки. Впервые синтезированы и охарактеризованы слоистые двойные гидроксиды состава Mg6(Al+Ni)2(OH)16(CO3)·mH2O, в структуре которых содержатся катионы никеля в нестабильной степени окисления +3. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии подтверждено значение степени окисления никеля в синтезированных образцах, равное +3. Установлены параметры кристаллической ячейки, поведение при термической обработке, способность к восстановлению слоистой структуры после цикла дегидратации-регидратации. Изучена способность никеля к восстановлению из структуры СДГ в потоке водорода. В работе получены и охарактеризованы слоистые двойные гидроксиды состава (Mg+Со)6(Al+Fe)2(OH)16(NO3)·mH2O. Установлены фазовый состав, параметры кристаллической ячейки СДГ, поведение при термической обработке, способность к восстановлению слоистой структуры после цикла дегидратации-регидратации. Охарактеризованы магнитные свойства и адсорбционная активность образцов по отношению к анионному красителю.