Колоїдно-хімічний синтез композитних бентоніт - феромагнітних порошків

В роботі обговорюється колоїдно-хімічний метод синтезу дисперсних композитних стабільних щодо окиснення бентоніт-феромагнітних порошків. Показано, що з цією метою доцільне використання кислотно активованої бентонітової глини з високим вмістом глинистого мінералу - монтморилоніту. Модифікований бентоніт є дещо аморфізованим кремнеземним продуктом, який слугує пористою матрицею для кристалізації
гетиту α-FeOOH. Утворення гетиту відбувається на центрах кристалізації - частинках стабілізованого активованим бентонітом феригідриту (Fh) під час осадження розчином амоніаку з колоїдного розчину ферум(ІІІ) гідроксиду FeO(OH)nH2O. В одержаному композиті частинки гетиту зацементовані в алюмосилікатному каркасі активованої дисперсної глини внаслідок взаємопроникнення структур подвійного шаруватого гідроксиду та активованого бентоніту. Подальша рекристалізація гетиту з утворенням переважно магнетиту і, можливо, маггеміту в структурі активованого бентоніту забезпечується термічним випалюванням композитного порошку гетиту з додаванням порошку металічного заліза. МетодамиІЧ-спектроскопії, рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії та вивченням магнітних властивостей було показано, що одержаний композитний порошок екологічно чистий, виявляє властивості магнітом’якого матеріалу. Такі порошки є перспективними у використанні як сорбентів для очищення довкілля, а також у біомедичних цілях внаслідок низької токсичності та високого значення намагніченості насичення.

In this paper it is discussed the colloidal-chemical method of synthesis of dispersed composite bentonite-ferromagnetic powders that are stable to oxidation. It is shown that for this purpose it is advisable to use acid-activated bentonite clay with a high content of clay mineral - montmorillonite. Modified bentonite is a slightly amorphized silica product that serves as a porous matrix for crystallization of goethite α-FeOOH. The formation of goethite occurs at the centers of crystallization - particles of ferrihydrite stabilized by activated bentonite (Fh) during precipitation with an ammonia solution from a ferrum(ІІІ) hydroxide FeO(OH)nH2O colloidal solution. In the resulting composite, goethite particles are cemented in the aluminosilicate framework of activated dispersed clay as a result of the interpenetration of the structures of the double layered hydroxide and activated bentonite. Further recrystallization of goethite with the formation of mainly magnetite and possibly maghemite in the structure of activated bentonite is provided by thermal firing of composite goethite powder with the addition of metallic iron powder. The methods of IR spectroscopy, X-ray structural analysis, electron microscopy and the study of magnetic properties showed that the obtained composite powder is environmentally friendly and exhibits the properties of a soft magnetic material. Such powders are promising for use as sorbents for environmental cleaning, as well as for biomedical purposes due to their low toxicity and high value of saturation magnetization.