Влияние состава и условий синтеза пористых стекол на их микро- и мезопористую структурыстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 24 января 2020 г.
Аннотация:С помощью равновесных и кинетических адсорбционных и десорбционных методов изучена микро- и мезопористая подструктуры пористых стекол (ПС), полученных путем сквозного кислотного выщелачивания ликвировавших щелочно-боросиликатных стекол и различавшихся составом исходного стекла, включая наличие примесей свинца, алюминия, фтора и фосфора, условиями ликвации и последующей обработки. Установлено, что все исследованные образцы ПС характеризуются полимодальным распределением по размерам мезопор (до 4 мод) и микропор (до 3 мод). Эффективные диаметры мезопор изменяются от 3 до 60 нм. Полимодальный характер распределения по размерам характерен и для микропор. Диаметры микропор колеблются в небольших пределах от 0.5 до 0.7 нм. Форма мезопор не является чисто цилиндрической, есть вклад конусообразных межглобулярных пор. Сделан вывод, что микропоры в ПС – это, в основном, области межглобулярных контактов вторичного кремнезема размером в 1 – 2 диаметра молекулы адсорбата. Объем микропор уменьшается в ряду ПС с уменьшением удельной поверхности мезопор и увеличением размеров глобул вторичного кремнезема. Введение оксидов свинца и алюминия дает возможность получить ПС с наибольшей общей удельной поверхностью и удельной поверхностью мезопор, с максимальным объемом и минимальным диаметром микропор. ПС, полученные из стекла с повышенным содержанием оксида бора, имеют достаточно рыхлую упаковку глобул вторичного кремнезема. Введение фосфора и фтора в состав стекла позволяет получить ПС с минимальной пористостью, минимальной удельной поверхностью мезопор, максимальным размером мезопор и минимальным объемом микропор. Показано, что, варьируя состав исходного щелочно-боросиликатного стекла с включением добавок легирующих элементов, изменяя температурные условия ликвации, можно в широких пределах изменять параметры пористой морфологии ПС и изменять соотношение между мезопористой и микропористой подструктурами.