Исследование процесса формирования наночастиц диоксида марганца, стабилизированных алкилдиметилбензиламмония хлоридом

Образцы наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом, получали методом химического осаждения. В ходе оптимизации было выявлено, что для синтеза наночастиц диоксида марганца со средним гидродинамическим радиусом менее 1200 нм оптимальными параметрами синтеза являются: температура от 20 до 35 °С, масса KMnO₄ от 4 до 5 г и концентрация стабилизатора от 4 до 5%. Исследование образцов методом сканирующей электронной микроскопии показало, что образец наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом сформирован агрегатами неправильной формы размером от 1 до 75 мкм, которые состоят из наночастиц диаметром от 50 до 250 нм. Методом рентгеновской дифрактометрии исследована структура и установлено, что полученный образец обладает тетрагональной кристаллической решеткой, имеющей пространственную группу I4/m; о присутствии данной фазы говорит наличие слабоинтенсивных уширенных пиков. В результате анализа данных, полученных при моделировании взаимодействия молекулы алкилдиметилбензиламмония хлорида и оксида марганца через азот установлено, что представленные соединения являются энергетически выгодными (∆E = 1299,571 ккал/моль), а взаимодействие происходит через азот. Данное соединение обладает значением химической жесткости η ≥ 0,030 эВ, что свидетельствует о его стабильности. В результате анализа ИК-спектров алкилдиметилбензиламмония хлорида и наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом, можно сделать вывод о том, что взаимодействие между алкилдиметилбензиламмония хлоридом и диоксидом марганца происходит через азот.