Эксперимент для структуры типа пирохлор KWSbO6 - Cs2Sb2O6
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2014 в 16:43, курсовая работа
Краткое описание
Вольфрамат–антимонаты – это сложные оксидные соединения на базе сурьмы. Общая химическая формула xK2CO3-ySb2O3-2(1-x-y)WO3. Они обладают хорошими ионообменными свойствами, химической и радиационной устойчивостью. Особый интерес представляют вольфрамат - антимонаты со структурой типа пирохлора. Вопрос, механического образования стабилизации конкретных структурных типов вольфрамат - антимонатов, до сих пор остается открытым[1]. Для установления механизмов этих структур необходимо точное определение соответствующей структуры.
Содержание
Введение …………………………………………………………………………..2
Глава 1.Вольфрам – антимонаты для обращения с РАО……………………….4
1.1. Происхождение РАО……………………………………………………....4
1.2. Классификация радиоактивных отходов………………………………....6
1.3. Процесс обращения с РАО……………………………………………….10
1.4. Пурекс – процесс………………………………………………………….12
1.5. Вольфрамат – антимонаты калия и цезия……………………………….13
Глава 2. Программный комплекс Gulp framework и его применение для эксперимента…………………………………………………………………......14
2.1. Методы моделирования…………………………………………………...14
2.2. Программный комплекс Gulp framework………………………………...14
2.3. Определение входящих параметров для расчета решеточных энергий..16
2.4. Написание программы для расчета твердых растворов вольфрамат- антимонатов калия и цезия……………………………………………………...19
2.5. Расчёт и выбор минимальных значений энергии………………………..21
Глава 3.Эксперимент для структуры типа пирохлор KWSbO6 - Cs2Sb2O6….24
3.1. Синтез образцов……………………………………………………………24
3.2. Рентгенофазовый анализ…………………………………………………..26
3.3. Реакция ионного обмена…………………………………………………..29
3.4. Структурное исследование………………………………………………..31
Выводы…………………………………………………………………………...42
Заключение……………………………………………………………………….43
Список цитируемой литературы…………………………
Прикрепленные файлы: 1 файл
Кузнецова Е.И..docx
— 1.63 Мб (Скачать документ)
Рис12.Для соединения Cs1.13W0.9Sb1.1O6
По уточненным данным была построена структура образца вольфрамат-антимоната Cs1.13W0.9Sb1.1O6.
-Cs Пирохлорный каркас SbO6 -О
Рис.13. Ячейка Cs1.13W0.9Sb1.1O6/ типа пирохлор.
Выводы:
- Из расчетов энергии связи можно сделать вывод, что энергия монотонно возрастает с увеличением содержания цезия и вольфрама в соединении.
- При твердофазном синтезе в системе K-Cs-Sb-W-O , при соотношении W/Sb≤1.5 образуется структура типа ильминит, если же соотношение W/Sb>1.5 образуется структура типа пирохлор.
- По результатам исследования фазового состава и структуры продуктов синтеза было выявлено, что ионы цезия и калия занимают 8b позиции.
- При взаимодействии образцов с раствором азотной кислоты произошло замещение почти половины ионов цезия.
Заключение.
В результате экспериментальных и теоретических исследований превращения вольфрамат – антимонатов калия и цезия. Рассчитав энергию связи и произведя твердофазный синтез образцов, были исследованы фазовые составы и структуры продуктов синтеза. При дальнейшей работе был произведен ионный обмен в растворах кислоты. Благодаря полученным результатам можно надеяться на положительный результат в поиске материала обладающего способностью сорбировать компоненты РАО.
Список цитируемой литературы.
- Захарьевич Д.А., Бурмистров В.А. Полиморфизм антимонатов, допированных вольфрамом // Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы (эл.). 2008. http:// www.prosnm.ru/catalog/i/272
- Ю.А. Лупицкая,
В.А. Бурмистров Фазы со структурой
типа пирохлора, образующиеся в системе
(у-x)K2CO3-xNa2CO3-уSb2O3-2(2-
у)WO3 (0≤x≤у, 1,0≤у≤1,375) при нагревании // Вестник Челябинского государственного университета. 2009. Ns 25 (163). Физика. Вы п. б. C. 50–54. - Электронный ресурс: http://www.rosnpp.org.ru/
- Граменицкий Е.Н. «Экспериментальная и техническая петрология»/ А.Р.Котельников, А.М.Батанова, Т.И.Щекина, П.Ю.Плечов. - М.: Научный Мир, 2000. - 416 с.
- Феликс Кошелев, Владимир Каратаев Радиация вокруг нас - 3: Почему угольные станции "фонят" сильнее, чем атомные // Томский вестник: Ежедневная газета. — Томск: ЗАО «Издательский дом „Томский вестник“», 2008. — В. 22 апреля.
- Павлов Б.Н. Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания. www.argonavt.com (15 мая 2007)
- Электронный ресурс:http://www.xumuk.ru/
encyklopedia/2/3793.html - Электронный ресурс
:http://aydernay.ru/archives/
115 - Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 2 (2013 6) 123-149
- В. А. Бабаин // Труды Радиевого института им. В. Г. Хлопина, т. XII, 2007
- Бурмакин Е.И. Принципы целенаправленного синтеза высокопроводящих твердых электролитов на основе сложных оксидов / Е.И. Бурмакин // Тез. Докл. VI Всесоюз. Конф. По электрохимии. Черновцы, 1988. Т.З.С. 285-286.
- J.M. Seddon and J.D. Gale. Thermodynamics and statistical mechanics. Royal Society of Chemistry, 2002
- D.G. Pettifor, I.I. Oleinik, D. Nguyen-Manh, and V. Vitek. Bond-order po-tentials: bridging the electronic to atomistic modelling hierarchies. Comp. Mater. Sci., 23:33–37, 2002.
- Электронный
ресурс:http://www.msg.ameslab.
gov/GAMESS/GAMESS.html - Mizoguchi H. Polymorphism in NaSbO3: Structure and Bonding in Metal Oxides / Mizoguchi H., Woodward P.M., Byeon S., Parise J.B. // Journal of the American Chemical Society. 2004. V. 126. № 10. P. 3175-3184.
- Buckingham – potential parameters and relations between them for solids // Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 33, Nos. 5-6, 1994
- Mois Ilia Aroyo, Juan Manuel Perez-Mato, Cesar Capillas, Eli Kroumova, Svetoslav Ivantchev, Gotzon Madariaga, Asen Kirov and Hans Wondratschek (2006). Bilbao Crystallographic Server: I. Databases and crystallographic computing programs. Zeitschrift für Kristallographie: Vol. 221, Issue 1 Mathematical and Theoretical Crystallography, pp. 15-27.
- A.C. Larson. General Structure Analysis System (GSAS) / A.C. Larson and R.B. Von Dreele. Los Alamos National Laboratory Report LAUR 86-748. 2004.