Образование наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ и способы управления процессами фазообразования

Abstract

Исследованы процессы зарождения наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхности железа, в приповерхностном слое и в дисперсионной среде. Установлено, что в зависимости от парамеров проведения процесса фазообразования меняется фазовый состав и тип структур моногидратов и оксидов железа. Проанализированы закономерности формирования нано- и микроразмерных железо-кислородных структур в системе Fe⁰–H₂O–O₂ в зависимости от химического состава и значения рН дисперсионной среды, доступа в систему окислителя и температуры проведения процесса фазообразования. Показано, что одним из способов управления фазообразующим процессом в системах на основе Fe⁰–H₂O–O₂ для получения монофаз железо-кислородных соединений различных кристаллографических модификаций со структурой определенного типа может служить задание его физико-химические параметров.

Вивчено процеси зародження нанорозмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ на поверхні заліза, в приповерхневім шарі і в дисперсійнім середовищі. Встановлено, що залежно від параметрів процесу фазоутворення змінюється фазовий склад і тип структур моногідратів і оксидів заліза. Проаналізовано залежності формування нано- і мікророзмірних залізо-кисневих структур у системі Fe⁰–H₂O–O₂ від хімічного складу і значення рН дисперсного середовища, надходження в систему окисника і температури проведення процесу фазоутворення. Показано, що одним зі способів керування фазоутворюючим процесом в системах на основі Fe⁰–H₂O–O₂ для одержання монофаз залізо-кисневих сполук ріжних кристалографічних модифікацій з визначеним типом структури може бути задавання його фізико-хімічних параметрів.

The nanosize iron–oxygen-structures’ nucleation in Fe⁰–H₂O–O₂ system on the iron surface, near-surface layer and dispersion medium is investigated. As revealed, the phase composition and structure of iron monohydrates andoxides change depending on phase-formation process parameters. Regularities of nano- and microsize iron–oxygen-structures’ formation in Fe⁰–H₂O–O₂ system are analyzed depending on chemical composition and pH value of dispersion medium, oxidant access and temperature. As shown, the control of physicochemical parameters of phase-forming process in the systems based on Fe⁰–H₂O–O₂ can be one of the control methods for fabrication of iron– oxygen-compounds’ monophases of different crystallographic modifications.