Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1582510.31857/S0869-56524874387-390Chemical TechnologyХимическая технологияResearch ArticleNew method for synthesis of fine crystalline magnesium aluminate spinelНовый метод синтеза мелкокристаллической алюмомагниевой шпинелиPanasyukG. P.ПанасюкГ. П.
Russian Federation
panasyuk@igis.ras.ruKozerozhetsI. V.КозерожецИ. В.
Russian Federation
panasyuk@igis.ras.ruDanchevskayaM. N.ДанчевскаяМ. Н.
Russian Federation
panasyuk@igis.ras.ruIvakinYu. D.ИвакинЮ. Д.
Russian Federation
panasyuk@igis.ras.ruMuravievaG. P.МуравьеваГ. П.
Russian Federation
panasyuk@igis.ras.ruIzotovA. D.ИзотовА. Д.
Russian Federation

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Член‑корреспондент РАН

panasyuk@igis.ras.ruKurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова Российской академии наукLomonosov Moscow State University"Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"2708201948743873902308201923082019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/15825

A new method for the synthesis of high-purity fine-crystalline aluminum-magnesium spinel MgAl2O4 was been proposed. The procedure includes treatment of mixture finely dispersed MgO and hydroxide Al(OH)3 or aluminum oxyhydroxide AlOOH by water fluid under supercritical conditions (T = 380-400 °С, PH2O = 22,8-23,0 MPa). It was been shown that the process of formation of the structure of aluminum-magnesium spinel proceeds through a solid-phase mechanism. By varying the conditions of synthesis, the new method of synthesis allows to adjust the size (from 20 nm to 5 µm) and shape (spherical, lamellar, bipyramidal) of particles of synthesized aluminum-magnesium spinel MgAl2O4.

Предложен новый метод синтеза высокочистой мелкокристаллической алюмомагниевой шпинели MgAl2O4 путём обработки смеси тонкодисперсных MgO и гидроксида Al(OH)3 или оксигидроксида алюминия AlOOH водным флюидом в сверхкритических условиях (Т = 380-400 °С, PH2O = 22,8-23,0 МПа). Показано, что процесс формирования структуры алюмомагниевой шпинели протекает по твердофазному механизму. Новый метод синтеза позволяет, варьируя условия синтеза, регулировать размер от 20 нм до 5 мкм и форму (сферическая, пластинчатая, бипирамидальная) частиц синтезированной алюмомагниевой шпинели MgAl2O4.

aluminum-magnesium spinelsynthesis in supercritical fluidsolid-phase mechanismгидротермальный синтезалюмомагниевая шпинельтвердофазный механизмKurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова Российской академии наукLomonosov Moscow State University"Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"Ganesh J. A. Review on Magnesium Aluminate (MgAl2O4) Spinel: Synthesis, Processing and Applications // Int. Materials Revs. 2013. V. 115. № 16. P. 63-112.Каракчиев Л. Г., Аввакумов Е. Г., Винокурова О. Б., Гусев А. А. Шпинелеобразование при термической обработке механически активированных смесей брусита и гидраргиллита // ЖНХ. 2005. Т. 50. № 10. С. 1612-1616.Cansell F., Aymonier C. Design of Functional Nanostructured Materials Using Supercritical Fluids // J. Supercritical Fluids. 2009. V. 47. № 3. P. 508-516.Levy C., Watanabe M., Aizawa Y., Inomata H. Synthesis of Nanophased Metal Oxides in Supercritical Water // J. Appl. Ceram. Technol. 2006. V. 3. № 5. P. 337-344.Залепугин Д. Ю., Тилькунова Н. А., Чернышова И. В., Поляков В. С. Развитие технологий, основанных на использовании сверхкритических флюидов // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2006. Т. 1. № 1. С. 27-51.Danchevskaya M. N., Ivakin Yu.D., Torbin S.N., Ovchinnikova O. G., Muravieva G.P. The Solid-Phase Synthesis in Water Fluid // Isha Newsletter. 2008. V. 3. № 1. P. 12-21.Danchevskaya M. N., Ivakin Yu.D., Muravieva G. P., Luchkov I. V. Synthesis and Doping of Fine-Crystalline Corundum in Sub- and Supercritical Conditions // J. Phys. Conf. Ser. 2008. V. 121. № 082001. P. 1-5.Danchevskaya M. N., Martynova L. F., Torbin S. N., Muravieva G. P. Role of Intermediate Solid Phase in the Process of Magnesium and Lanthanum Aluminates Formation in the Sub- and Supercritical Water // High Pressure Res. 2001. V. 20. P. 109-119.Panasyuk G. P., Azarova L. A., Belan V. N., Pershikov E. A., Semenov S. A., Danchevskaya M. N., Voroshilov I. L., Kozerozhets I. V. Preparation of Fine-Grained Corundum Powders with Given Properties: Crystal Size and Habit Control // Theor. Foundations Chem. Eng. 2018. V. 52. № 5. P. 903-910.Danchevskaya M. N., Ivakin Yu.D., Torbin S. N., Muravieva G. P. Technological Capability of Synthesis of Inorganic Oxides in Water Fluid in Neighborhood of Critical Point // J. Supercritical Fluids. 2008. V. 46. P. 358-364.Danchevskaya M. N., Ivakin Yu.D., Muravieva G. P., Torbin S. N. Synthetic Magnesium Spinel - Raw Material for Optical Ceramics. 14th European Meeting on Supercritical Fluids. Marseille (France). 18 May - 21 May. 2014.