2023-1 Journal of Advanced Materials and Technologies Journal of Advanced Materials and Technologies 2782-2206 2782-2192 ФГБОУ ВО «ТГГУ» 10.17277/jamt.2023.01.pp.030-040 297 Version of Record Кинетический анализ процессов кристаллизации в протонированных полититанатах калия Gorokhovsky A. Saunina S. Zakharyevich D. Maximova L. Tretyachenko E. Morozova N. 2023 1 квартал 2023 года 1 © 2025 Journal of Advanced Materials and Technologies 2023 A. Gorokhovsky, S. Saunina, D. Zakharyevich, L. Maximova, E. Tretyachenko, N. Morozova

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) исследована кинетика формирования кристаллической фазы TiO2 в образцах протонированного полититаната калия (ПТК), имеющего аморфную слоистую структуру. С использованием свободного обеспечения THINKS на основе методов Киссинджера, Фридмана, метода комбинированного кинетического анализа, с применением методов линейной и нелинейной регрессии проведен анализ соответствия полученных экспериментальных кривых ДСК различным кинетическим моделям процесса кристаллизации, включая: два независимых гибких одноступенчатых шага; два последовательно протекающих гибких одноступенчатых шага; два параллельно протекающих (конкурирующих) гибких одноступенчатых шага. Определены основные кинетические параметры процесса, в наибольшей степени удовлетворяющие экспериментальным данным по критерию соответствия Байеса (BIC). Результаты исследования показали, что образование кристаллической фазы анатаза в данной системе идет в два этапа. На основании полученных результатов предложен механизм двухстадийного процесса кристаллизации протонированных ПТК, предусматривающий на первом этапе диффузию поверхностно-активных компонентов (Н2О, Н3О+, K+) в межслойном пространстве к поверхности частиц ПТК, с дальнейшей десорбцией воды и преобразованием слоистой аморфной структуры полианионов ПТК в искаженную структуру анатаза. На втором этапе процесса происходит трансформация искаженной структуры анатаза к ее традиционной кристаллической форме, и завершается процесс кристаллизации протонированных ПТК образованием мелких кристаллов гексатитаната калия на поверхности кристаллических частиц TiO2 с участием остаточных ионов калия, ранее продиффундировавших из внутренних слоев частиц ПТК к поверхности.