Добірка наукової літератури з теми "Оксиди Вольфраму"

Разработана экспериментальная установка для плазмохимического синтеза нанопорошков карбида вольфрама, которая позволяет получать их непосредственно из оксида вольфрама, для создания наноструктурных твердых сплавов. Синтез нанопорошков карбида вольфрама осуществлен в плазме электродугового разряда низкого вакуума. Изучены возможности использования различных связующих для изготовления брикетов (таблеток) из порошков оксида вольфрама. Полученные нанопорошки карбида вольфрама были проанализированы рентгенофазовым анализом (порошковый дифрактометр), рамановской спектроскопией и микроскопией. Выяснено, что при синтезе нанопорошков карбида вольфрама формируются различные фазы, такие как WC, W2C и WC1-x, которые объясняются параметрами электродугового разряда и распределением прекурсоров.

AbstractNanopowder tungsten oxide and metallic tungsten are obtained via pyrolysis of ammonium metatungstate. Two methods are used for the synthesis of tungsten oxide: the use of a fibrous matrix and pyrolysis of aerosol particles. Tungsten oxide particles are formed during the pyrolysis in air. Metallic tungsten nanoparticles are obtained via subsequent thermal reduction of tungsten oxide in hydrogen. The structure and morphology of the samples are studied with X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Tungsten nanopowders with average sizes from 7 to 30 nm are obtained depending on synthesis temperature. The electrochemical characteristics of electrodes coated with tungsten nanoparticles are studied with cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, and galvanostatic charge–discharge methods. An electrode with W nanoparticles exhibited a specific low-frequency capacitance of about 90 F/g due to thin tungsten oxide film on the surface of tungsten nanoparticles.

В данном исследовании была разработана методика синтеза катализаторов на основе цеолитов типа ZSM-5 с различным соотношением Si/Al и количеством кислотных центров, модифицированных оксидом вольфрама (VI). Синтезированные катализаторы были охарактеризованы и протестированы в реакции превращения моносахаридов (фруктозы и глюкозы) в 5-гидроксиметилфурфурол и левулиновую кислоту. Было показано, что введение в состав цеолитов ZSM-5 частиц оксида вольфрама приводит к заметному увеличению количества активных кислотных центров на поверхности катализатора, играющих важную роль в реакции дегидратации моносахаридов. В результате модификации заметно возросла каталитическая активность цеолитов. Результаты исследования показывают перспективность использования цеолитов типа ZSM-5, модифицированных оксидом вольфрама (VI), для конверсии биомассы в платформенные химические соединения. In this study, a method was developed for the synthesis of catalysts based on zeolites of the ZSM-5 type with different Si/Al ratios and the number of acid sites modified with tungsten (VI) oxide. The synthesized catalysts were characterized and tested in the reaction of converting monosaccharides (fructose and glucose) into 5-hydroxymethylfurfural and levulinic acid. It was shown that the introduction of tungsten oxide particles into the composition of ZSM-5 zeolites leads to a noticeable increase in the number of active acid sites on the catalyst surface, which play an important role in the dehydration reaction of monosaccharides. As a result of the modification, the catalytic activity of zeolites has noticeably increased. The results of the study show that the use of zeolites of the ZSM-5 type, modified with tungsten (VI) oxide, is promising for the conversion of biomass into platform chemical compounds.

Показана возможность синтеза многостенных углеродных нанотрубок в плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в открытой воздушной среде. Процесс синтеза реализован в полости графитового катода, в которой в качестве катализатора присутствует порошок вольфрама. Применяемый метод реализуется за счет генерации газообразного оксида углерода СО, экранирующего реакционную зону от кислорода воздуха, предотвращая окисление продуктов синтеза. Согласно данным рентгеновской дифрактометрии синтезированные порошковые материалы содержат более чем 85 об. % углеродных кристаллических фаз с графитоподобной структурой, а также содержат кубическую фазу вольфрама, две фазы карбида вольфрама WC и W2C. Согласно результатам просвечивающей электронной микроскопии продукт синтеза содержит углеродные нанотрубки, особенностью которых можно считать относительно большое количество слоев (до ~50 шт.) при диаметре до ~100 нм и длине до ~1.5 мкм. При этом внутри углеродных нанотрубок идентифицируются кристаллические объекты, соответствующие по структуре карбиду вольфрама WC.

В работе представлены результаты термоионной масс- и термодесорбционной спектрометрии часто злоупотребляемых в последнее время среди наркоманов препаратов прегабалина (лирика), тропикамида и карбамазепина, которые получили широкое распространение в незаконном обороте. На термоэмиттерах из оксида вольфрама и оксида молибдена, легированного иридием, получены масс- и термодесорбционные спектры, определены термоионные и термодесорбционные характеристики молекул. Установлена высокая эффективность ионизации молекул препаратов (от 7 К/моль до 110 К/моль) с пределом обнаружения (от 0.5 пмоль) при анализе биологических образцов. Благодаря высокой селективности развиваемого метода образцы подвергались анализу без их предварительного хроматографического разделения. В работе также приведены результаты сравнения аналитических возможностей термоионных методик с данными, полученными традиционными способами ионизации.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2016. Дисертація присвячена розробленню теоретичних основ і технологічних засад електрохімічного окисного розчинення вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу (псевдосплавів WC-Ni) з одержанням оксидів Вольфраму та ніколу (ІІ) сульфату кристалогідрату. У дисертації висвітлено результати електрохімічної поведінки псевдосплаву WC-Ni у розчинах кислот (HCl, HNO₃, H₂SO₄); NaOH та аміакатних електролітах (NH₄OH, NH₄OH + NH₄Cl); диметилформамідних розчинах літію та ніколу (ІІ) хлоридів, за різних температур (20…80⁰ С) та потенціалів електрода (-0,2…2 В). Вибрано найкращий за технологічними показниками процес перероблення псевдосплавів WC-Ni, а саме окиснення вольфраму (IV) карбіду до його оксидів з одночасним розчиненням нікелю, та електроліт для здійснення цього процесу, а саме сульфатну кислоту. Згідно з планом комбінаційних квадратів, проведено дослідження електрохімічного окисного розчинення вищенаведених псевдосплавів у розчинах H₂SO₄ + Ni₂SO₄, за різних концентрацій компонентів (С₁, С₂), температур (Т) та потенціалів електрода (Е). Одержано математичні моделі залежності густини струму (іₐ) та виходу за струмом (ВС) від чотирьох факторів (С₁, С₂, Т, Е). На основі розрахунків за вказаними моделями визначено оптимальні умови електролізу. Проведено дослідження електрохімічного окисного розчинення WC-Ni в 1М H₂SO₄ за симетричного реверсного струму. Показано, що таке здійснення процесу електролізу немає суттєвих переваг, порівняно із процесом за постійного струму. Запропоновано схему вузла пілотного електролізера та принципову технологічну схему перероблення псевдосплаву WC-Ni у WO₃. Виконано техніко-економічний аналіз запропонованої технології, показано її економічну доцільність та ефективність.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.17.03 – technical electrochemistry. – National University "Lviv Polytechnic", Lviv, 2016. The thesis is devoted to development of theoretical basis and technological foundations electrochemical oxidative dissolution of secondary tungsten raw materials carbide type (pseudoalloys WC-Ni) to form tungsten oxide and Nicol (II) sulphate crystalline. The thesis highlights the results of the electrochemical behavior pseudoalloys WCNi in solutions of various acids (HCl, HNO₃, H₂SO₄), alkali NaOH and ammoniac electrolytes (NH₄OH, NH₄OH + NH₄Cl); dymetylformamids solutions of lithium and nicol (II) chloride, at different temperatures (20 – 80° C) and electrode potentials (-0.2 – 2 V). Selected best at technological indicators process of recycling pseudoalloys WC-Ni, namely oxidation of tungsten (IV) carbide to him oxide, while dissolving nickel, and electrolyte for this process, namely sulfuric acid. According to the plan, combination squares, studied electrochemical oxidation dissolution above pseudoalloys in solutions H₂SO₄ + Ni₂SO₄, at different concentrations of the components (С₁, С₂), temperature (T) and electrode potential (E). Obtained mathematical models depending on current density (Ia) and exit at current (AC) of the four factors (С₁, С₂, T, E). Based on the calculation at the above models, defined optimum (favorable) conditions of electrolysis. Research electrochemical oxidative dissolution of WC-Ni in 1M H₂SO₄ for symmetric reverse current. It is shown that such realization electrolysis no significant advantages compared with the process for DC. The scheme of the experimental electrolyzer and fundamental technological scheme of recycling pseudoalloys WC-Ni to WO₃ it was suggested. Completed feasibility study of the proposed technology, displayed its economic feasibility and efficiency.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2016. Дисертація присвячена розробленню теоретичних основ і технологічних засад електрохімічного окисного розчинення вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу (псевдосплавів WC-Ni) з одержанням оксидів Вольфраму та ніколу (ІІ) сульфату кристалогідрату. У дисертації висвітлено результати електрохімічної поведінки псевдосплаву WC-Ni у розчинах кислот (HCl, HNO₃, H₂SO₄); NaOH та аміакатних електролітах (NH₄OH, NH₄OH + NH₄Cl); диметилформамідних розчинах літію та ніколу (ІІ) хлоридів, за різних температур (20…80⁰ С) та потенціалів електрода (-0,2…2 В). Вибрано найкращий за технологічними показниками процес перероблення псевдосплавів WC-Ni, а саме окиснення вольфраму (IV) карбіду до його оксидів з одночасним розчиненням нікелю, та електроліт для здійснення цього процесу, а саме сульфатну кислоту. Згідно з планом комбінаційних квадратів, проведено дослідження електрохімічного окисного розчинення вищенаведених псевдосплавів у розчинах H₂SO₄ + Ni₂SO₄, за різних концентрацій компонентів (С₁, С₂), температур (Т) та потенціалів електрода (Е). Одержано математичні моделі залежності густини струму (іₐ) та виходу за струмом (ВС) від чотирьох факторів (С₁, С₂, Т, Е). На основі розрахунків за вказаними моделями визначено оптимальні умови електролізу. Проведено дослідження електрохімічного окисного розчинення WC-Ni в 1М H₂SO₄ за симетричного реверсного струму. Показано, що таке здійснення процесу електролізу немає суттєвих переваг, порівняно із процесом за постійного струму. Запропоновано схему вузла пілотного електролізера та принципову технологічну схему перероблення псевдосплаву WC-Ni у WO₃. Виконано техніко-економічний аналіз запропонованої технології, показано її економічну доцільність та ефективність.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.17.03 – technical electrochemistry. – National University "Lviv Polytechnic", Lviv, 2016. The thesis is devoted to development of theoretical basis and technological foundations electrochemical oxidative dissolution of secondary tungsten raw materials carbide type (pseudoalloys WC-Ni) to form tungsten oxide and Nicol (II) sulphate crystalline. The thesis highlights the results of the electrochemical behavior pseudoalloys WCNi in solutions of various acids (HCl, HNO₃, H₂SO₄), alkali NaOH and ammoniac electrolytes (NH₄OH, NH₄OH + NH₄Cl); dymetylformamids solutions of lithium and nicol (II) chloride, at different temperatures (20 – 80° C) and electrode potentials (-0.2 – 2 V). Selected best at technological indicators process of recycling pseudoalloys WC-Ni, namely oxidation of tungsten (IV) carbide to him oxide, while dissolving nickel, and electrolyte for this process, namely sulfuric acid. According to the plan, combination squares, studied electrochemical oxidation dissolution above pseudoalloys in solutions H₂SO₄ + Ni₂SO₄, at different concentrations of the components (С₁, С₂), temperature (T) and electrode potential (E). Obtained mathematical models depending on current density (Ia) and exit at current (AC) of the four factors (С₁, С₂, T, E). Based on the calculation at the above models, defined optimum (favorable) conditions of electrolysis. Research electrochemical oxidative dissolution of WC-Ni in 1M H₂SO₄ for symmetric reverse current. It is shown that such realization electrolysis no significant advantages compared with the process for DC. The scheme of the experimental electrolyzer and fundamental technological scheme of recycling pseudoalloys WC-Ni to WO₃ it was suggested. Completed feasibility study of the proposed technology, displayed its economic feasibility and efficiency.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено розробці наукових основ електрохімічних процесів в технології функціональних молібден- та вольфрамвмісних покриттів. Висунуто і експериментально доведено гіпотезу про можливість керування природою електрохімічних процесів, за участю іонів молібдену (VI) та вольфраму (VI), пов'язана з досягненнями в дослідженні стану форм їх іонів у водних розчинах. Доведено вплив природи оксоаніону молібдену на кінетику катодних процесів в комплексних електролітах в широкому діапазоні рН: аміачно-пірофосфатний (рН>7) та аміачно-трилонатний (рН<7). Розвинуті уявлення про керований вплив формою оксоаніонів молібдену на поляризацію катодного процесу для зміни лімітуючої стадії. Підтверджено, що катодні процеси при осадженні сплаву Со-Мо включають відновлення оксоаніонів молібдену за рахунок не тільки електрохімічної стадії, але за участю окисно-відновних реакцій, де відновниками виступають продукти суміщених електродних реакцій – кобальт та адсорбований водень. Визначено вплив складу електролітів, та параметрів електролізу на функціональні властивості покриттів (корозійну стійкість, мікротвердість, каталітичну активність в реакції конверсії СО та електрохімічного виділення вод-ню). Експериментально опрацьовано склади електролітів для створення конверсійних покриттів на поверхнях срібла та сплаві Д16. Доведено, що зміна рН в електроліті наповнення анодно-оксидних покриттів на сплаві Д16 змінює форму оксоаніонів і підвищує корозійну стійкість системи. Встановлено, що зі збільшенням концентрації тіосульфату потенціал срібла зсувається в бік негатив-них значень за рахунок утворення [Ag(S2O3)n](2n+1)-, що дає можливість перебігу окисно-відновних реакцій за участю іонів вольфраму та срібла. Застосування пасиватора поверхні срібла на основі вольфрамату в 2 рази ефективніше пасиватора на основі хромату. Одержано каталізатор Ti|TiOx·WOp·CeOy·ZrOz·CuOn, який відзначається високою активністю конверсії СО (до 95% при 420 °C). Анодно-оксидні покриття на ОТ4-0, що містять сполуки молібдену демонструють зниження провідності та термостійкість анодного шару. Оксидні покриття, що сформовані з молібденвмісного електроліту на сталі 08Х18Н10, мають електричний опір ізоляції 2,6·1010…3,6·1010 Ом. Ефективність наукового доробку доведена позитивними результатами лабораторно-промислових випробувань та впровадження.
Thesis for granting the Degree of Doctor of Technical sciences in speciality 05.17.03 – Technical Electrochemistry. – National Technical University "Kharkiv Politechnical Institute", 2019. The dissertation is devoted to the development of scientific principles of electro-chemical processes in the technology of functional molybdenum and tungsten-containing coatings. The hypothesis of the possibility of controlling the nature of electrochemical processes, with the participation of molybdenum (VI) ions and tungsten (VI) associated with the achievements in the study of the state of the forms of their ions in aqueous solutions is formed and experimentally proved. The influence of the nature of molybdenum oxyanion on the kinetics of cathode processes in complex electrolytes within a wide range of pH: ammonium pyrophosphate (pH> 7) and ammonia-trilonate (pH <7) is proved. The understanding of the controlled influence with the form of molybdenum oxoanions on the polarization of the cathode process for the change of the limiting stage is developed. It has been confirmed that the cathode processes in the precipitation of the Co-Mo alloy include the restoration of molybdenum oxoanions due to not only the electrochemical stage but with the participation of oxi-dation-reduction reactions in which the reduction products are those of combined electrode reactions - cobalt and adsorbed hydrogen. The influence of the electrolytes composition and electrolysis parameters on functional properties of coatings (corrosion resistance, microhardness, catalytic activity in the reaction of CO conversion and electrochemical hydrogen release) is determined. The compositions of electrolytes are treated experimentally to create conversion coatings on silver surfaces and D16 alloy. It is proved that the change of pH in the electrolyte of the anode-oxide coating on the D16 alloy changes the form of oxoanions and increases the corrosion re-sistance of the system. It is established that with the thiosulfate concentration in-crease, the silver potential moves toward negative values due to the formation of [Ag(S2O3)n](2n+1)-, which allows the process of oxidation-reduction reactions involv-ing tungsten and silver polyanions. The use of a silver surface tester on the basis of tungstate is 2 times more efficient than a chromate-based passivator. A catalyst is obtained for the Ti|TiOx·WOp·CeOy·ZrOz·CuOn composition, which is characterized by high conversion activity of CO (up to 95% at 420 °C). Anodic oxide coatings on OT4-0 containing molybdenum compounds exhibit suppressed conductivity and heat resistance of the anode layer. The oxide coatings formed from the molybdenum-containing electrolyte on a steel 08Х18Н10 have an electrical resistance of 2.6·1010…3.6·1010 Ω. The effectiveness of scientific study is proved by the positive results of laboratory and industrial testing and implementation.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено розробці наукових основ електрохімічних процесів в технології функціональних молібден- та вольфрамвмісних покриттів. Висунуто і експериментально доведено гіпотезу про можливість керування природою електрохімічних процесів, за участю іонів молібдену (VI) та вольфраму (VI), пов'язана з досягненнями в дослідженні стану форм їх іонів у водних розчинах. Доведено вплив природи оксоаніону молібдену на кінетику катодних процесів в комплексних електролітах в широкому діапазоні рН: аміачно-пірофосфатний (рН>7) та аміачно-трилонатний (рН<7). Розвинуті уявлення про керований вплив формою оксоаніонів молібдену на поляризацію катодного процесу для зміни лімітуючої стадії. Підтверджено, що катодні процеси при осадженні сплаву Со-Мо включають відновлення оксоаніонів молібдену за рахунок не тільки електрохімічної стадії, але за участю окисно-відновних реакцій, де відновниками виступають продукти суміщених електродних реакцій – кобальт та адсорбований водень. Визначено вплив складу електролітів, та параметрів електролізу на функціональні властивості покриттів (корозійну стійкість, мікротвердість, каталітичну активність в реакції конверсії СО та електрохімічного виділення вод-ню). Експериментально опрацьовано склади електролітів для створення конверсійних покриттів на поверхнях срібла та сплаві Д16. Доведено, що зміна рН в електроліті наповнення анодно-оксидних покриттів на сплаві Д16 змінює форму оксоаніонів і підвищує корозійну стійкість системи. Встановлено, що зі збільшенням концентрації тіосульфату потенціал срібла зсувається в бік негатив-них значень за рахунок утворення [Ag(S2O3)n](2n+1)-, що дає можливість перебігу окисно-відновних реакцій за участю іонів вольфраму та срібла. Застосування пасиватора поверхні срібла на основі вольфрамату в 2 рази ефективніше пасиватора на основі хромату. Одержано каталізатор Ti|TiOx·WOp·CeOy·ZrOz·CuOn, який відзначається високою активністю конверсії СО (до 95% при 420 °C). Анодно-оксидні покриття на ОТ4-0, що містять сполуки молібдену демонструють зниження провідності та термостійкість анодного шару. Оксидні покриття, що сформовані з молібденвмісного електроліту на сталі 08Х18Н10, мають електричний опір ізоляції 2,6·1010…3,6·1010 Ом. Ефективність наукового доробку доведена позитивними результатами лабораторно-промислових випробувань та впровадження.
Thesis for granting the Degree of Doctor of Technical sciences in speciality 05.17.03 – Technical Electrochemistry. – National Technical University "Kharkiv Politechnical Institute", 2019. The dissertation is devoted to the development of scientific principles of electro-chemical processes in the technology of functional molybdenum and tungsten-containing coatings. The hypothesis of the possibility of controlling the nature of electrochemical processes, with the participation of molybdenum (VI) ions and tungsten (VI) associated with the achievements in the study of the state of the forms of their ions in aqueous solutions is formed and experimentally proved. The influence of the nature of molybdenum oxyanion on the kinetics of cathode processes in complex electrolytes within a wide range of pH: ammonium pyrophosphate (pH> 7) and ammonia-trilonate (pH <7) is proved. The understanding of the controlled influence with the form of molybdenum oxoanions on the polarization of the cathode process for the change of the limiting stage is developed. It has been confirmed that the cathode processes in the precipitation of the Co-Mo alloy include the restoration of molybdenum oxoanions due to not only the electrochemical stage but with the participation of oxi-dation-reduction reactions in which the reduction products are those of combined electrode reactions - cobalt and adsorbed hydrogen. The influence of the electrolytes composition and electrolysis parameters on functional properties of coatings (corrosion resistance, microhardness, catalytic activity in the reaction of CO conversion and electrochemical hydrogen release) is determined. The compositions of electrolytes are treated experimentally to create conversion coatings on silver surfaces and D16 alloy. It is proved that the change of pH in the electrolyte of the anode-oxide coating on the D16 alloy changes the form of oxoanions and increases the corrosion re-sistance of the system. It is established that with the thiosulfate concentration in-crease, the silver potential moves toward negative values due to the formation of [Ag(S2O3)n](2n+1)-, which allows the process of oxidation-reduction reactions involv-ing tungsten and silver polyanions. The use of a silver surface tester on the basis of tungstate is 2 times more efficient than a chromate-based passivator. A catalyst is obtained for the Ti|TiOx·WOp·CeOy·ZrOz·CuOn composition, which is characterized by high conversion activity of CO (up to 95% at 420 °C). Anodic oxide coatings on OT4-0 containing molybdenum compounds exhibit suppressed conductivity and heat resistance of the anode layer. The oxide coatings formed from the molybdenum-containing electrolyte on a steel 08Х18Н10 have an electrical resistance of 2.6·1010…3.6·1010 Ω. The effectiveness of scientific study is proved by the positive results of laboratory and industrial testing and implementation.

Alkali metal chloride melts are used to refine refractory metals and as a heat carrier for promising nuclear reactors. The oxygen content is a critical parameter for such systems. It determines technological process and the quality of obtained products. The work is devoted to the development of methods for the determination of oxygen in chloride melts. HORIBA EMGA-620W/C gas analyzer was used. The paper presents information on the choice of methods for determining oxygen in various oxygen-containing compounds of tungsten and molybdenum. An inert chamber has been developed and combined with a gas analyzer. This allowed to determine low oxygen contents in volatile matrices with high affinity for oxygen.
Системы хлоридных расплавов щелочных металлов применяются для рафинирования ряда тугоплавких металлов и в качестве теплоносителя в перспективных реакторах нового типа. Содержание кислорода в таких системах является критическим параметром, обуславливающим правильный ход технологического процесса и качество получаемой продукции. Работа посвящена разработки методики определения кислорода в хлоридных расплавах. Для измерений использовали газоанализатор HORIBA EMGA-620W/C. В работе представлены сведения о выборе способов определения кислорода в различных кислородсодержащих соединениях вольфрама и молибдена. Разработана и совмещена с газоанализатором инертная камера, позволяющая проводить определения низких содержаний кислорода в относительно летучих матрицах, в том числе с макрокомпонентами, имеющими высокое сродство к кислороду. Выбраны оптимальные условия проведения измерений.

Выполнен анализ термодинамических расчетов восстановления оксида вольфрама (VI) метаном в плазменном потоке азота. Установлена возможность 100 %- го восстановления WО3 до конденсированного вольфрама в диапазоне температур 1600 – 4800 К при стехиометрическом соотношении компонентов. При снижении температуры от 1600 К до 950 К наиболее термодинамически вероятной становится реакция образования карбида WC.