Влияние соотношения SiO 2 /GeO 2  на характеристики пористых материалов на основе боросиликатных стекол

Королева О. Н.; Коробатова Н. М.; Морозов Р. С.

doi:10.31857/S0002337X2306009X

Влияние соотношения SiO₂/GeO₂ на характеристики пористых материалов на основе боросиликатных стекол

Авторлар: Королева О.¹^,2, Коробатова Н.¹, Морозов Р.³
Мекемелер:
1. Институт минералогии Южно-Уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО Российской академии наук
2. Южно-Уральский государственный университет
3. Научно-образовательный центр “Нанотехнологии” Южно-Уральского государственного университета
Шығарылым: Том 59, № 6 (2023)
Беттер: 672-676
Бөлім: Articles
URL: https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/140195
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X2306009X
EDN: https://elibrary.ru/ESIKLE
ID: 140195

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат
Рұқсат жабық

Рұқсат берілді
Рұқсат жабық

Тек жазылушылар үшін

Аннотация
Авторлар туралы
Әдебиет тізімі
Қосымша файлдар
Статистика

Аннотация

Методом низкотемпературной адсорбции/десорбции азота определены характеристики пористых материалов, полученных из стекол системы Na₂O–B₂O₃–SiO₂–GeO₂. Показано, что при замещении кремния на германий наблюдается увеличение объема пор в изученных стеклах вплоть до состава с соотношением SiO₂/GeO₂, равным 0.5. Пористое стекло этого состава характеризуется наибольшими удельной поверхностью, объемами микро- и мезопор. Кроме того, мы предположили, что изменение пористых характеристик стекла в случае полного замещения кремния на германий связано со структурными особенностями борогерманатной сетки, обусловленными разрывом связей B–O–B с образованием немостиковых атомов кислорода.

Негізгі сөздер

пористые стекла, характеристики пористых материалов, щелочные борогерманосиликатные стекла

Әдебиет тізімі

Zhu B., Zhang Z., Zhang W., Wu Y., Zhang J., Imran Z., Zhang D. Synthesis and Applications of Porous Glass // J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.). 2019. V. 24. № 6. P. 681–698. https://doi.org/10.1007/s12204-019-2131-1
Kumar A., Sudipta Murugavel S. Influence of Textural Characteristics on Biomineralization Behavior of Mesoporous SiO2–P2O5–CaO Bioactive Glass and Glass-ceramics // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 242. P. 122511. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122511
Firuzeh M., Labbaf S., Sabouri Z. A Facile Synthesis of Mono-dispersed, Spherical and Mesoporous Bioactive Glass Nanoparticles for Biomedical Applications // J. Non-Cryst. Solids. 2021. V. 554. P. 120598. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120598
Burunkova J.A., Alkhalil G., Veniaminov A.V., Csarnovics I., Molnar S., Kokenyesi S. Arsenic Trisulfide-Doped Silica-Based Porous Glass // Opt. Laser Tech. 2022. V. 147. P. 107658. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107658
Ibrahim M.H., Mustaffar M.I., Ismail S.A., Ismail A.N. A Review of Porous Glass-Ceramic Production Process, Properties and Applications // J. Phys. Conf. Ser. 2022. V. 2169. № 1. P. 012042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2169/1/012042
Милинский А.Ю., Барышников С.В., Чернечкин И.А. Диэлектрические и тепловые свойства нанокомпозита нитрат цезия – пористое стекло // Изв. вузов. Физика. 2022. Т. 65. № 9. С. 15–19.
Фиронов Я.С., Мельников И.В., Надеждин Е.Р., Токарев В.Н. Лазерное сверление пористой алюмосиликатной керамики // Стекло и керамика. 2021. № 1. С. 28–35.
Macedo P.B., Litovitz T.A. Method of Producing Optical Wave Guide Fibers^ Патент USA № 3,938,974. 462,481. Заяв. от 22.04.1974, 1976.
Morimoto S. Porous Glass: Preparation and Properties // Key Eng. Mater. 1995. V. 115. P. 147–158. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.115.147
Антропова Т.В., Калинина С.В., Костырева Т.Г., Дроздова И.А., Анфимова И.Н. Особенности процесса получения и структура пористых мембран на основе двухфазных фтор- и фосфорсодержащих натриевоборосиликатных стекол // Физика и химия стекла. 2015. Т. 44. № 1. С. 25–41.
Евстрапов А.А., Есикова Н.А., Антропова Т.В. Исследование пористых стекол методами оптической спектроскопии // Опт. журн. 2008. Т. 74. № 4. С. 71–77.
Крейсберг В.А., Антропова Т.В., Калинина С.В. Формирование микро- и мезопористой подструктур в процессе выщелачивания двухфазного щелочно-боросиликатного стекла // Физика и химия стекла. 2014. Т. 40. № 3. С. 508–513.
Ertuş E.B., Vakifahmetoglu C., Öztürk A. Production and Properties of Phase Separated Porous Glass // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 4. P. 4947–4951. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.10.232
Janowski F., Enke D. Porous Glasses // Handbook of Porous Solids. 2002. P. 1432–1542.
Гавронская Ю.Ю., Пак В.Н. Наноструктурированные материалы на основе пористого стекла // Фундаментальные исследования. 2015. Т. 2. № 2. С. 261–266.
Rysiakiewicz-Pasek E. et al. An Insight into Inorganic Glasses and Functional Porous Glass-based Nanocomposites // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 243. P. 122585. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122585
Мазурин О.В., Роскова Г.П., Аверьянов В.И., Антропова Т.В. Двухфазные стекла: структура, свойства, применение. Л.: Наука, 1991. 275 с.
Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. М.: Мир, 1970. 312 с.
Власов А.Г., Флоринская В.А. Инфракрасные спектры неорганических стекол и кристаллов. М.: Химия, 1972. 304 с.
Koroleva O.N., Ivanova T.N. Raman Spectroscopy of the Structures of Li2O-SiO2 and Li2O-GeO2 Melts // Russ. Metall. (Metally). 2014. V. 2014. № 2. P. 140–146. https://doi.org/10.1134/S0036029514020098
Korobatova N.M., Koroleva O.N. Structural Variations of Germanosilicate Glasses with Change in Modifier Cation Type or Ge/Si Ratio // Spectrochim. Acta, Part A. 2020. V. 237. P. 118361. https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.118361
Дембовский С.А., Чечеткина Е.А. Стеклообразование. М.: Наука, 1990. 279 с.
Yiannopoulos Y., Varsamis C., Kamitsos E. Medium Range Order in Glass and the 'Germanate Anomaly’ Effect // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 359. P. 246. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(02)00668-1
Tsu R. Structural Characterization of Amorphous Silicion and Germanium // Sol. Cells. 1987. V. 21. P. 19–24.
Chambouleyron I., Comedi D., Sujan G.K. Amorphous Silicon and Germanium // Reference Module in Materials Science and Materials Engineering. N.Y.: Elsevier, 2016. P. 24.
Thommes M. et al. Physisorption of Gases, with Special Reference to the Evaluation of Surface Area and Pore Size Distribution // Pure Appl. Chem. 2015. V. 87. P. 1051–1069.
ASAP 2020 Accelerated Surface Area and Porosimetry System Operator’s Manual (V4.01. 202-42801-01). 2011. 552 p.
Korobatova N.M., Koroleva O.N. Effect of the SiO2/GeO2 Ratio in the Na2O–B2O3–SiO2–GeO2 System on the Characteristics of Porous Glasses // Materialia. 2023. V. 27 P. 101669. https://doi.org/10.1016/j.mtla.2022.101669