СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА "ЗОЛЬ-ГЕЛЬ" ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ИЗ ТРЕХ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ И ПРИМЕНЕНИЕ СПОСОБА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

1. Способ получения комплекса "золь-гель" по меньшей мере из трех солей металлов M1, М2, и М3, приемлемых и предназначенных для получения материала типа перовскита, соответствующего общей формуле (I):
где:
х, у, u и δ являются такими, что сохраняется электронейтральность кристаллической сети;
0≤х≤0,9;
0≤u≤0,5;
(у+u)≤0,5;
0≤y≤0,5 и 0<δ;
при этом в формуле (I):
- А означает атом, выбранный из атомов скандия, иттрия или из группы лантанидов, актинидов или щелочно-земельных металлов;
- А′, отличающийся от А, означает атом, выбранный из атомов скандия, иттрия, алюминия, галлия, индия, таллия или из группы лантанидов, актинидов или щелочно-земельных металлов;
- В означает атом, выбранный из атомов переходных металлов;
- В′, отличающийся от В, означает атом, выбранный из атомов переходных металлов, металлов из группы щелочно-земельных металлов, алюминия, индия, галлия, германия, сурьмы, висмута, олова или свинца;
- В″, отличающийся от В и В′, означает атом, выбранный из атомов переходных металлов, металлов из группы щелочно-земельных металлов, алюминия, индия, галлия, германия, сурьмы, висмута, олова, свинца или циркония;
причем способ включает в себя следующие стадии:
- стадию а) получения водного раствора водорастворимых солей элементов А, А′, В, В′ и при необходимости В″ в стехиометрических соотношениях, необходимых для получения материала, определенного ранее;
- стадию b) получения водно-спиртового раствора по меньшей мере одного неионогенного поверхностно-активного вещества в спирте, выбранном из метанола, этанола, пропанола, изопропанола или бутанола, смешанном с водным раствором аммиака в пропорции, достаточной для обеспечения полной солюбилизации неионогенного поверхностно-активного вещества в водно-спиртовом растворе, причем концентрация неионогенного поверхностно-активного вещества в водно-спиртовом растворе меньше критической мицеллярной концентрации;
- стадию с) смешивания водного раствора, полученного на стадии а), со спиртовой дисперсией, полученной на стадии b), для образования золя;
стадию d) сушки золя, полученного на стадии с), выпариванием растворителя для получения комплекса "золь-гель".
99
70
99
2. Способ по п. 1, в котором неионогенное поверхностно-активное вещество, применяемое на стадии b), представляет собой блоксополимер (ЕО)-(РО)-(ЕО).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором А в формуле (I) означает атом лантана, атом кальция или атом бария.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором А′ в формуле (I) означает атом стронция.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором В в формуле (I) означает атом железа.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором В′ в формуле (I) представляет собой атом галлия, атом титана или атом кобальта.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором В″ в формуле (I) означает атом циркония.
8. Способ по п. 1, в котором индекс u в формуле (I) равен 0.
9. Способ по п. 8, в котором материал типа перовскита формулы (I) выбран из следующих соединений:
(1-х)
x
(1-y)
у
3-δ
(1-x)
x
(1-y)
y
3-δ,
(1-x)
x
(1-y)
y
3-δ,
(1-x)
x
(1-y)
y
3-δ,
(1-y)
y
3-δ
(1-x)
x
3-δ.
LaSrFeСоО, LaSrFeGaO LaSrFeTiO BaSrFeCOO CaFeTiO или LaSrFeO
10. Способ по п. 9, в котором материал типа перовскита формулы (I) выбран из следующих соединений:
0,6
0,4
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeGaO;
0,5
0,5
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeTiO;
0,6
0,4
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeGaO;
0,5
0,5
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeTiO;
0,5
0,5
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeТiO;
0,6
0,4
0,9
0,1
3-δ
LaSrFeGaO;
0,8
0,2
0,7
0,3
3-δ
LaSrFeСаО.
11. Способ получения покрытой по меньшей мере на одной из поверхностей пленкой "золь-гель" материала типа перовскита подложки, отличающийся тем, что он включает:
- стадию е) пропитки погружением подложки, состоящей из спеченного материала типа перовскита, плотностью превышающей 90% и предпочтительно превышающей 95%, в золь, полученный на стадии с) способа по любому из пп. 1-10 для получения пропитанной подложки;
- стадию f) извлечения подложки, пропитанной на стадии е), с постоянной скоростью для получения подложки, покрытой пленкой указанного золя;
- стадию g) сушки подложки, покрытой пленкой указанного золя и полученной на стадии f), выпариванием растворителя для получения подложки, покрытой комплексом "золь-гель".
12. Способ по п. 11, в котором спеченный материал типа перовскита, плотностью превышающей 90% и предпочтительно превышающей 95%, представляет собой керамическую композицию (СС), содержащую на 100% об. по меньшей мере 75% об. и до 100% об. соединения со смешанной электронной проводимостью и проводимостью по кислородным анионам О2- (C1), выбранного из образующих керамику допированных оксидов формулы (II):
где:
х, у, u и δ являются такими, что сохраняется электронейтральность кристаллической сети;
0≤х≤0,9;
0≤u≤0,5;
(у+u)≤0,5;
0≤y≤0,5 и 0<δ; при этом в формуле (II):
- С означает атом, выбранный из атомов скандия, иттрия или из группы лантанидов, актинидов или щелочно-земельных металлов;
- С′, отличающийся от С, означает атом, выбранный из атомов скандия, иттрия, алюминия, галлия, индия, таллия или из группы лантанидов, актинидов или щелочно-земельных металлов;
- D означает атом, выбранный из атомов переходных металлов;
- D′, отличающийся от D, означает атом, выбранный из атомов переходных металлов, металлов из группы щелочно-земельных металлов, алюминия, индия, галлия, германия, сурьмы, висмута, олова или свинца;
- D″, отличающийся от D и D′, означает атом, выбранный из атомов переходных металлов, металлов из группы щелочно-земельных металлов, алюминия, индия, галлия, германия, сурьмы, висмута, олова, свинца или циркония;
2
1
и при необходимости до 25% об. соединения (С), отличающегося от соединения (C) и выбранного из оксида магния, оксида кальция, оксида алюминия, оксида циркония, оксида титана, смешанных оксидов стронция и алюминия или бария и титана, или кальция и титана; причем указанную керамическую композицию (СС) подвергают спеканию перед ее использованием на стадии е).
1
2
13. Способ по п. 12, в котором керамическая композиция (СС) содержит на 100% об. по меньшей мере 90% об. и более предпочтительно по меньшей мере 95% об. и до 100% об. соединения (C) и при необходимости до 10% об. и более предпочтительно до 5% об. соединения (С).
14. Способ по п. 12 или 13, в котором формулы (I) и (II) являются одинаковыми.
15. Способ получения керамической мембраны (СМ), отличающийся тем, что подложку, покрытую комплексом "золь-гель" и полученную способом по любому из пп. 11-14, подвергают на стадии h) прокаливанию в среде воздуха.
16. Способ получения порошка ультратонкодисперсной или наноразмерной структуры с крупностью в интервале от 10 до 100 нм из материала типа соответствующего общей формуле (I) перовскита, отличающийся тем, что золь, полученный на стадии с) способа по любому из пп. 1-9, подвергают на стадии i) распылению для формирования порошка "золь-гель"; причем затем порошок "золь-гель" подвергают на стадии h) прокаливанию в среде воздуха для формирования порошка ультратонкодисперсной или наноразмерной структуры.