Получение и диагностика нанодисперсной системы комплекса оксованадия (V)

Abstract

Описан метод получения нанодисперсной системы комплекса оксованадия (V). Синтез конечного продукта осуществляли в два этапа. На первом этапе использовали водный раствор пятиоксида ванадия V₂O₅, в который вводили растворённую в воде этандиовую кислоту. В такой среде протекает реакция химического взаимодействия, сопровождающаяся активным выделением углекислого газа, в результате которой образуется голубой прозрачный раствор с водородным показателем рН = 1,37. Результаты исследования этого раствора свидетельствуют об образовании смешанной этандиовой и поливанадиевой кислоты Н₂V₄O₉. На втором этапе в созданный раствор вводили гидроксид аммония. В результате образуется водная среда коричневого цвета с pH = 7. Результаты диагностики среды свидетельствуют об образовании комплекса оксованадия. Исследования оптических свойств свидетельствуют о том, что среда является золем, в котором рассеяние света, подчиняется закону Рэлея. Расчёты свидетельствуют о присутствии коллоидных частиц размером 5—50 нм. Высушенный продукт исследовали методами рентгенофазового анализа и фурье-спектроскопии. Результаты свидетельствуют о получении кислой соли оксованадия. Исследования полученного продукта выполняли при помощи сканирующего электронного микроскопа.

Описано методу одержання нанодисперсної системи комплексу оксованадію (V). Синтезу кінцевого продукту виконували у два етапи. На першому етапі використовували водний розчин п’ятиокису ванадію V₂O₅, в який вводили розчинену у воді етандійову кислоту. У такому середовищі відбувається реакція хемічної взаємодії, що супроводжується активним виділенням вуглекислого газу, в результаті якої утворюється блакитний прозорий розчин з водневим показником рН = 1,37. Результати досліджень цього розчину свідчать про утворення змішаної етандійової та поліванадійової кислоти Н₂V₄O₉. На другому етапі у створений розчин вводили гідроксид амонію. В результаті утворюється водне середовище коричневого кольору, водневий показник якого наближається до 7. Результати діягностування середовища свідчать про утворення комплексу оксованадію. Дослідження оптичних властивостей на мікропроцесорному спектрофотометрі SPEKOL-11 свідчать про те, що середовище являє собою золь, для якого характерне розсіяння світла відповідно до Релейового закону. Розрахунки свідчать про присутність кольоїдних частинок розміром 5—50 нм. Висушений продукт досліджували методами рентґенофазової аналізи та Фур’є-спектроскопії. Результати свідчать про одержання кислої солі оксованадію. Дослідження одержаного продукту виконували за допомогою сканівного електронного мікроскопа.

A method to fabricate a nanodisperse system of oxovanadium (V) complex is described. Synthesis of the final product is performed in two stages. At the first stage, an aqueous solution of pentaoxovanadium V₂O₅ is used, in which oxalic acid dissolved in water is introduced. Within this environment, the chemical interaction occurs, which is accompanied by the active release of carbon dioxide, resulting in the formation of blue transparent solution having pH = 1.37. Study of this solution indicates the formation of mixed oxalic and polyvanadium acid Н₂V₄O₉. At the second stage, ammonium hydroxide is introduced into the generated solution. As a result, water environment with brown colour is formed, pH value of which is close to 7. The results of environment diagnostics indicate the formation of oxovanadium complex. The optical properties indicate that this environment is a sol solution, in which the light scattering is described by Rayleigh law. Calculations indicate the presence of colloidal particles of 5—50 nm. Dried product is investigated by x-ray analysis and Fourier spectroscopy. Results testify formation of oxovanadium acid salt. Study of the product obtained is carried out using scanning electron microscope.