RU2224812C2 - Способ получения оксидной титановой бронзы - Google Patents
Способ получения оксидной титановой бронзы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224812C2 RU2224812C2 RU2002108601/02A RU2002108601A RU2224812C2 RU 2224812 C2 RU2224812 C2 RU 2224812C2 RU 2002108601/02 A RU2002108601/02 A RU 2002108601/02A RU 2002108601 A RU2002108601 A RU 2002108601A RU 2224812 C2 RU2224812 C2 RU 2224812C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tio
- titanium
- oxide
- bronze
- production
- Prior art date
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- 239000010974 bronze Substances 0.000 title claims description 12
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 23
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 18
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 18
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- KYNKUCOQLYEJPH-UHFFFAOYSA-N [K][Ti] Chemical compound [K][Ti] KYNKUCOQLYEJPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- WFUBYPSJBBQSOU-UHFFFAOYSA-M rubidium iodide Chemical compound [Rb+].[I-] WFUBYPSJBBQSOU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910001516 alkali metal iodide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 description 2
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTBVYZILUXWEJK-UHFFFAOYSA-N [Rb].[Ti] Chemical compound [Rb].[Ti] FTBVYZILUXWEJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTNGJPUGTXULBS-UHFFFAOYSA-N cesium titanium Chemical compound [Ti][Cs] OTNGJPUGTXULBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- CMWCOKOTCLFJOP-UHFFFAOYSA-N titanium(3+) Chemical compound [Ti+3] CMWCOKOTCLFJOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения неорганических соединений и может быть использовано в препаративных целях, производстве типографских красок и абразивных материалов. Сущность изобретения заключается в использовании для получения оксидной титановой бронзы экзотермической реакции взаимодействия оксида титана (IV), металлического титана, гидроксида меди (II) и иодида калия, рубидия или цезия, при этом реагенты берут в мольном соотношении ТiO2: Ti: Cu(ОН)2:MI=1:1:2:(0,2-0,5). Экзотермическую смесь сжигают в токе инертного газа. Продуктами горения являются оксидные бронзы или составов К0,06ТiO2, RbxTiO2 или CsxТiO2 (0,06≤x≤0,13). Способ позволяет снизить затраты электроэнергии, исключить взрывоопасность. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области неорганической химии, конкретно к способам получения неорганических соединений, может быть использовано в препаративных целях, производстве типографских красок и абразивных материалов.
Оксидные титановые бронзы представляют собой двойные оксиды переменного состава с каркасной структурой. Атомы щелочного металла занимают позиции в пустотах матричной решетки ТiO2. Образование оксидной титановой бронзы из TiO2 связано с понижением степени окисления титана, причем содержание атомов щелочного металла эквивалентно содержанию титана (III).
Известны способы получения калий-титановых бронз путем электролиза расплава К2О и ТiO2 (1:2) при 990-1020oС или нагреванием металлического калия с ТiO2 в Ni-трубке при 1250oС в вакууме (Latroche М., Brohan L., Marchand R. J. Solid State Chem., 1989, v.81, Nol, p.78-82. Способы II, III).
Недостатками указанных способов являются сложное аппаратурное оформление и значительные затраты электроэнергии.
Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности (прототипом) является способ получения калий-титановых бронз восстановлением дититаната калия К2Тi2О5 водородом при температуре 900oС (Latroche М., Brohan L. , Marchand R. J. Solid State Chem., 1989, v.81, Nol, p.78-82. Способ I).
Недостатками этого способа являются большие затраты электроэнергии, а также использование в качестве восстановителя взрывоопасного газообразного водорода.
Техническим результатом изобретения является снижение затрат электроэнергии и исключение использования взрывоопасного восстановителя.
Технический результат достигается способом получения оксидной титановой бронзы путем восстановления оксида титана (IV) при нагревании, согласно изобретению процесс восстановления ведут в режиме горения в присутствии металлического титана, гидроксида меди (II) и избытка иодида калия, рубидия или цезия, при этом реагенты берут в мольном соотношении ТiO2:Ti:Сu(ОН)2:MI= 1:1:2:(0,2-0,5).
Экзотермическую смесь реагентов, содержащую металлический титан и гидроксид меди (II), а также оксид титана (IV) и иодид щелочного металла, (MI) поджигают нагретой электрической спиралью и ведут восстановление оксида титана (IV) в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании для получения бронзы экзотермической реакции взаимодействия гидроксида меди (II) с металлическим титаном. Восстановление оксида титана (IV) ведут в режиме горения в присутствии металлического титана, гидроксида меди (II) и избытка иодида калия, рубидия или цезия, при этом реагенты берут в мольном соотношении TiO2:Ti:Cu(OH)2:MI=1:1:2:(0,2-0,5).
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются проведение синтеза бронзы в режиме горения экзотермической смеси TiO2+Ti+Cu(OH)2+MI, а также использование в качестве восстановителя иодида калия, рубидия или цезия.
Процесс восстановления иодидом калия протекает согласно уравнению реакции
ТiO2+Ti+2Cu(OH)2+0,12KI-->2К0,06ТiO2+2Сu+0,06I2+2Н2O.
ТiO2+Ti+2Cu(OH)2+0,12KI-->2К0,06ТiO2+2Сu+0,06I2+2Н2O.
Присутствие в смеси оксида титана (IV) уменьшает экзотермичность процесса и предотвращает разбрызгивание продуктов синтеза.
Иодид рубидия или иодид цезия, взятые вместо иодида калия, дают при восстановлении рубидиевую или цезиевую бронзу соответствующего состава.
Осуществление изобретения достигается при выполнении технологических операций в следующей последовательности. Компоненты смеси перемешивают, прессуют таблетки диаметром 1,5 см и высотой 1,5 см и сжигают в токе инертного газа, инициируя горение нагретой электрической спиралью. Полученную оксидную бронзу отделяют от металлической меди флотацией.
Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях и его применимость иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Берут 8,00 г оксида титана (IV), 4,80 г порошка металлического титана, 19,60 г гидроксида меди (II) и 3,30 г иодида калия, перемешивают и прессуют таблетки диаметром 1,5 см и высотой 1,5 см. Экзотермическую смесь сжигают в токе инертного газа, инициируя горение нагретой электрической вольфрамовой спиралью. Продукт высокотемпературного синтеза (по данным рентгенофазового и химического анализов) - оксидная калий-титановая бронза состава К0,06ТiO2.
Пример 2. В условиях примера 1, но с навеской иодида калия 8,20 г проводят синтез в режиме горения. Продукт синтеза - калий-титановая бронза состава К0,06ТiO2.
Пример 3. В условиях примера 1, но с навеской иодида калия 10,00 г, горение экзотермической смеси протекает неполностью.
Пример 4. Берут 5,30 г оксида титана (IV), 3,20 г порошка металлического титана, 13,00 г гидроксида меди (II) и 2,87 г иодида рубидия, перемешивают и прессуют таблетки диаметром 1,5 см и высотой 1,0 см. Экзотермическую смесь сжигают в токе инертного газа, инициируя горение нагретой электрической вольфрамовой спиралью. Продукт высокотемпературного синтеза - оксидная рубидий-титановая бронза состава RbxTiO2 (0,06≤x≤0,13).
Пример 5. Берут 5,30 г оксида титана (IV), 3,20 г порошка металлического титана, 13,00 г гидроксида меди (II) и 3,40 г иодида цезия, перемешивают и прессуют таблетки диаметром 1,5 см и высотой 1,0 см. Экзотермическую смесь сжигают в токе инертного газа, инициируя горение нагретой электрической вольфрамовой спиралью. Продукт высокотемпературного синтеза - оксидная цезий-титановая бронза состава CsxTiO2 (0,06≤х≤0,13).
Пример 6. В условиях примера 1, но с уменьшенной навеской гидроксида меди (II) 18,60 г, выделяющегося тепла недостаточно для протекания процесса в режиме горения.
Пример 7. В условиях примера 1, но с увеличенной навеской гидроксида меди (II) до 30,40 г, взаимодействие протекает с большим выделением тепла и разбрызгиванием продуктов синтеза.
Соотношение реагентов TiO2: Ti:Cu(OH)2=1:1:2 задается уравнением экзотермической реакции (стр. 2). При содержании гидроксида меди менее 2 моль наблюдается недогорание (пример 6), при увеличении навески Сu(ОН)2 до содержания более 2 моль синтез сопровождается интенсивным разбрызгиванием продуктов (пример 7). Избыток иодида щелочного металла (в пределах 0,2-0,5 моль) не препятствует синтезу в режиме горения (примеры 1-5). Содержание иодида щелочного металла менее 0,2 моль не позволяет получать оксидные бронзы заданного состава.
Результаты рентгенографического исследования оксидных титановых бронз, полученных в примерах 1-5, приведены в таблице.
Claims (1)
- Способ получения оксидной титановой бронзы путем восстановления оксида титана (IV) при нагревании, отличающийся тем, что процесс восстановления ведут в режиме горения в присутствии металлического титана, гидроксида меди (II) и избытка иодида калия, рубидия или цезия, при этом реагенты берут в мольном соотношении ТiO2:Ti:Cu(OH)2:MI=1:1:2:(0,2-0,5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108601/02A RU2224812C2 (ru) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Способ получения оксидной титановой бронзы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108601/02A RU2224812C2 (ru) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Способ получения оксидной титановой бронзы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002108601A RU2002108601A (ru) | 2003-12-10 |
| RU2224812C2 true RU2224812C2 (ru) | 2004-02-27 |
Family
ID=32172496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002108601/02A RU2224812C2 (ru) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | Способ получения оксидной титановой бронзы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224812C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683150C1 (ru) * | 2018-07-12 | 2019-03-26 | Маргарита Кондратьевна Котванова | Механохимический способ получения оксидной калий-титановой бронзы |
| RU2698160C2 (ru) * | 2016-06-29 | 2019-08-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Югорский государственный университет" | Способ формирования оксидного титанового покрытия на стальной поверхности |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4939038A (en) * | 1986-01-22 | 1990-07-03 | Inabata Techno Loop Corporation | Light metallic composite material and method for producing thereof |
| EP0388348A1 (en) * | 1989-01-30 | 1990-09-19 | Lanxide Technology Company, Lp. | A method of producing selfsupporting aluminum titanate composites and products relating thereto |
| RU2021384C1 (ru) * | 1986-09-16 | 1994-10-15 | Ланксид Текнолоджи Компани, Л.П | Способ изготовления керамического композитного тела |
-
2002
- 2002-04-04 RU RU2002108601/02A patent/RU2224812C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4939038A (en) * | 1986-01-22 | 1990-07-03 | Inabata Techno Loop Corporation | Light metallic composite material and method for producing thereof |
| RU2021384C1 (ru) * | 1986-09-16 | 1994-10-15 | Ланксид Текнолоджи Компани, Л.П | Способ изготовления керамического композитного тела |
| EP0388348A1 (en) * | 1989-01-30 | 1990-09-19 | Lanxide Technology Company, Lp. | A method of producing selfsupporting aluminum titanate composites and products relating thereto |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LATROCHE М. и др. Solid State Chem. - 1989, v.81, № 1, с. 78-82. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698160C2 (ru) * | 2016-06-29 | 2019-08-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Югорский государственный университет" | Способ формирования оксидного титанового покрытия на стальной поверхности |
| RU2683150C1 (ru) * | 2018-07-12 | 2019-03-26 | Маргарита Кондратьевна Котванова | Механохимический способ получения оксидной калий-титановой бронзы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Boosting styrene epoxidation via CoMn2O4 microspheres with unique porous yolk-shell architecture and synergistic intermetallic interaction | |
| KR20180111864A (ko) | 천연 가스 및 기타 탄화수소류로부터 탄소 및 수소를 제조하는 방법 | |
| Rombach et al. | Photochemical activation of sulfur hexafluoride: A tool for fluorination and pentafluorosulfanylation reactions | |
| CH629682A5 (it) | Catalizzatore utilizzabile in processo per la produzione di dimetil etere. | |
| WO2011059028A1 (ja) | アルカリ金属窒化物又はアルカリ土類金属窒化物の製造方法 | |
| Yang et al. | Two energetic complexes incorporating 3, 5-dinitrobenzoic acid and azole ligands: Microwave-assisted synthesis, favorable detonation properties, insensitivity and effects on the thermal decomposition of RDX | |
| Liu et al. | Reaction synthesis of TiSi2 and Ti5Si3 by ball-milling and shock loading and their photocatalytic activities | |
| Xiong et al. | Tuning the olefin-VOCs epoxidation performance of ceria by mechanochemical loading of coinage metal | |
| Rollier et al. | Cu–Ag interactions in bimetallic Cu–Ag catalysts enhance C 2+ product formation during electrochemical CO reduction | |
| RU2224812C2 (ru) | Способ получения оксидной титановой бронзы | |
| Liang et al. | MFI zeolite with confined adjustable synergistic Cu sites for the hydrogenation of levulinic acid | |
| Tang et al. | Thermal decomposition and combustion behavior of potassium perchlorate catalyzed by LaFeO3 | |
| Shancita et al. | Synthesis of metal iodates from an energetic salt | |
| Frost et al. | Thermal stability of synthetic aurichalcite implications for making mixed metal oxides for use as catalysts | |
| Hayakawa et al. | Oxidative dehydrogenation of ethane over some titanates based perovskite oxides | |
| EP3272418A1 (en) | A catalyst composition for direct synthesis of vinyl chloride from ethylene | |
| Dorfman et al. | Solid-phase synthesis of cupric tungstate | |
| JP4312471B2 (ja) | 可視光照射下で硫黄化合物を含む水溶液から水素を発生させるためのＡｇＧａＳ２からなる光触媒 | |
| JP4051247B2 (ja) | ｄ１０およびｄ０電子状態の金属イオンを含む複合酸化物を用いた光触媒 | |
| Sun et al. | Gas-phase epoxidation of 3, 3, 3-trifluoropropylene over Au/CuTiO2 catalysts with N2O as the oxidant | |
| Yuan et al. | Popping of g-C3N4 mixed with cupric nitrate: Facile synthesis of Cu-based catalyst for construction of CN bond | |
| JP2008214302A (ja) | ケトン化合物を用いた２級アルコール又はジケトン化合物の製法 | |
| RU2356842C1 (ru) | Способ получения феррата ( vi ) натрия | |
| CN117463316B (zh) | 一种富含间隙锌的ZnO光催化剂 | |
| CN106278805A (zh) | 一种偏氯乙烯单体的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050405 |