Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacje klasycznej dynamiki molekularnej szkieł z układu P2O5-Fe2O3-FeO

Goj P., Stoch P.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 2

102--115

PL

Szkła fosforanowe ze względu na swoje właściwości zyskały wiele zastosowań np. w medycynie czy ochronie środowiska. Wprowadzenie żelaza do więźby tych szkieł powoduje poprawę ich odporności chemicznej. Najwyższą odpornością chemiczną cechuje się szkło o składzie 40% mol. Fe2O3 – 60% mol. P2O5. Żelazo w tych szkłach może występować zarówno na III, jak i na II stopniu utleniania. Ich wzajemny stosunek zależy nie tylko od atmosfery w jakiej było topione szkło, ale również od temperatury i czasu topienia. W pracy wykorzystano symulacje klasycznej dynamiki molekularnej MD w celu określenia wpływu jonów Fe(II) na więźbę szkieł z układu P2O5–Fe2O3–FeO. Uzyskane wyniki dobrze zgadzają się z obecnym stanem wiedzy na temat tych szkieł. W symulowanych szkłach odległości między najbliższymi parami jonów P–O, Fe(II)–O, Fe(III)–O i O–O nie zależą od zawartości Fe(II) w strukturze. Wraz ze wzrostem zawartości Fe(II) wzrasta ilość Fe(II) i Fe(III) o koordynacjach większych niż 4.

EN

Due to its properties, phosphate glasses have gained many applications, e.g. in medicine or environmental protection. The incorporation of iron to the glass network causes improvement of chemical durability. The highest chemical durability among others has glass with a composition of 40 mol%Fe2O3 – 60 mo% P2O5. Iron in these glasses may occur on both III and II stage of oxidation. Their ratio depends not only on the atmosphere in which the glass was melted, but also on the temperature and melting time. The work uses the simulations of classic molecular dynamics MD to determine the effect of Fe(II) ions on network of glasses from the P2O5–Fe2O3–FeO system. The obtained results agree well with the current state of knowledge about these glasses. In simulated glasses, the distances between the closest pairs of ions P-O, Fe(II)-O, Fe(III)-O and O-O do not depend on the Fe (II) content in the structure. With the increase in the Fe (II) content, the Fe (II) and Fe (III) levels are increased with coordination greater than 4.

2

The effect of titanium dioxide addition on physical and biological properties of Na2O-B2O3-P2O5 and CaO-Na2O-P2O5 glasses

Kalwasińska O., Gajc M., Kłos A., Orliński K., Pawlak D. A., Krok-Borkowicz M., Rumian Ł., Pietryga K., Reczyńska K., Pamuła E.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 134

2--7

EN

Two types of phosphate glasses 50Na2O-20B2O3-30P2O5 (NBP) and 30CaO-20Na2O-50P2O5 (CNP) with different content of TiO2 (0, 3 and 5 mol%) have been prepared by melt-quenching process. TiO2 was added to increase glass network stability. Physical properties of glasses were investigated by density measurements, differential scanning calorimetry and degradation in phosphate buffered saline (PBS). Biological performance of glasses in a direct contact with osteoblast-like MG-63 cells was analysed with the use of resazurin test and live-dead staining. The results show that TiO2 addition increased density, glass transition temperature (Tg) and melting temperature (Tm) of both types of glasses. In the case of NBP glasses presence of TiO2 resulted in their fast degradation in PBS and acidification of cell culture medium. As a consequence such glasses did not support cell adhesion and growth, but they can be considered for e.g. drug delivery systems. On the other hand addition of TiO2 to CNP glasses resulted in enhanced cell adhesion and viability. Particularly positive results were found for CNP glass containing 5% TiO2, so it can be a good candidate as a scaffold material for bone tissue engineering.

3

Mechanochemia szkieł fosforanowych

Ciecińska M., Stoch P., Szumera M.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 4

512-518

PL

Zbadano wpływ aktywacji mechaniczne na strukturę i przemiany termiczne szkieł fosforanowych z układu P2O5-Al2O3-Na2O-Fe2O3. Szkła te są używane w technologii nuklearnej do immobilizacji odpadów radioaktywnych. Szkła aktywowano przez mielenie w młynku planetarnym. Aktywacja mechaniczna wywołuje obniżenie temperatury Tg oraz temperatury krystalizacji szkieł. Zmianie ulega rodzaj powstających faz krystalicznych i proporcje ilościowe pomiędzy nimi. Aktywacja mechaniczna wywołuje także zmiany w strukturze badanych szkieł polegające na przesuwaniu się maksimów pasm w kierunku niższych liczb falowych.

EN

The effect of mechanical activation on the structure and thermal transformations of phosphate glasses from the P2O5-Al2O3-Na2O-Fe2O3 system has been studied. Such glasses are used in nuclear technology for immobilization of radioactive wastes. The glasses were activated by grinding in a planetary mill. The mechanical activation causes a decrease of both the Tg temperature and the glass crystallization temperature. The type of crystalline phases formed and the quantitative proportions between them change as a result. The mechanical activation influenced the structure of the studied glasses creating a tendency to shift band maxima towards lower wave numbers.

4

Influence of MoO3 on the Structure of Lithium Aluminum Phosphate Glasses

Saddeek Y. B., Abo-Naf S. M.

Archives of Acoustics

|

2012

|

Vol. 37, No. 3

341-347

EN

IR spectroscopy, density and ultrasonic velocity measurements have been carried out for aluminum lithium phosphate glasses with and without MoO3. The observed changes in the FTIR spectra of the glasses were related to the modifier/former role of molybdenum ions. The results revealed that the density increases with increasing MoO3 content, which was attributed to the increase in the compactness and packing of the glass network. The ultrasonic data were analyzed in terms of creation of new bonds of MoO3 attached to phosphate units. The new bonds increased the average crosslink density and the number of network bonds per unit volume along with a strengthening of the different modes of vibrations which in its turn increased the ultrasonic velocity, the rigidity and hence the elastic moduli of the glasses.

5

Fosforanowe materiały ceramiczne do immobilizacji kadmu w środowisku glebowym

Wacławska I., Szumera M.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 2

407-412

PL

Jedną z technik zapobiegających włączaniu się pierwiastków toksycznych, zawartych w zanieczyszczonych glebach, w dalszy obieg środowiska jest stosowana w warunkach in situ metoda unieruchamiania ich w postaci nierozpuszczalnych fosforanów. Celem prezentowanej pracy są badania nad wykorzystaniem szkieł fosforanowych i otrzymanych na ich bazie materiałów szkło-krystalicznych, działających jako nośniki składników pokarmowych roślin, do równoczesnego wiązania kadmu w postać nierozpuszczalnych fosforanów. Przebieg reakcji pomiędzy szkłem z układu P2O5-K2O-CaO-MgO a roztworem azotanu kadmu w obecności kwasu cytrynowego, symulującego warunki naturalnego środowiska glebowego, analizowano przy użyciu atomowej spektroskopii emisyjnej (ICP-AES) oraz mikroskopii elektronowej (SEM) połączonej z analizą składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Wykazano, że zarówno szkło fosforanowe, jak i przekrystalizowana jego postać w formie fosforanu potasu ulegając rozpuszczeniu w środowisku zawierającym jony kadmu wiążą go w nierozpuszczalny fosforan kadmu. Obecność kwasu cytrynowego, symulującego warunki środowiska glebowego a równocześnie wykazującego zdolność kompleksowania jonów Cd2+, hamuje nieco proces immobilizacji kadmu.

EN

One of techniques for preventing the recirculation of toxic elements contained in contaminated soils in the environment is a method of restraining them in the form of insoluble phosphates used in in-situ conditions. The aim of this work was to study application of phosphate glasses and relevant glass-crystalline materials acting as carriers of plant nutrients for the simultaneous binding of cadmium in the form of insoluble phosphates. The reaction between glass from the P2O5-K2O-CaO-MgO system and a solution of cadmium nitrate in the presence of citric acid simulating conditions of the natural soil environment was analyzed by using atomic emission spectroscopy (ICP-AES) and electron microscopy (SEM) combined with the analysis of chemical composition in microareas (EDS). It was shown that both the phosphate glass and materials recrystallizing to the form of potassium phosphate dissolved in medium containing cadmium ions, binding them in insoluble cadmium phosphate. The presence of citric acid, simulating the conditions of the soil environment and demonstrating the ability of complexing Cd2+ ions, slightly inhibits the process of cadmium immobilization.

6

Crystallization processes in silver-ion conducting borate and phosphate glasses

Nowiński J.L.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

169--179

EN

Crystallization processes in silver-ion conducting superionic borate and phosphate glasses are presented. Experimental evidence indicates that these processes are determined by the dopant concentration x, glass former, molar ratio of modifier to former eta = [Ag2O]/[P2O5], cooling rate of the molten glass during preparation, and by the thermal history of the glass. A crystal-free material is produced by the press-quenching method, in which the total concentration of AgI does not exceed 64-65 mol %. Rapid quenching of highly-doped borate glasses results in the formation of alfa-AgI crystallites in the glass. The phase deteriorates when stored for a long time or after pressure operation. Annealing prompts crystallization in solid glasses when they contain 40 < x < 65 mol % of dopant. Only surface crystallization takes place when 0 < ? < 1. In the 1 < eta < 2 range, the surface crystallization of gamma-AgI dominates, provided the annealing time is not too long. When the concentration of the modifier Ag2O is high eta > 2), the crystalline phases precipitate in the glass bulk. Investigations point to the key role of a rigid substructure in crystallization. Some of the results indicate that primary crystallization is preceded by a precrystallization stage.

7

Mobility of lithium ions in phosphate glass from the P2O5-Li2O-TiO2-SiO2 system

Nocuń M.

Optica Applicata

|

2003

|

Vol. 33, nr 1

147-154

EN

Dc and ac methods were used to calculate a diffusion coefficient and mobility of lithium ions in lithium phosphate glass of high ionic conductivity. The diffusion coefficient measured by the ac method at room temperature amounted to 2.38×10–12 cm2/s, as compared to 4.36×10–13 cm2/s obtained by the dc method. Lithium ion mobility calculated from the ac and dc methods are 9.2×10–11 and 1.6×10–11 cm2/Vs, respectively. Lithium mobility was also determined from the tracer experiment and the direct measurement of lithium penetration depth by secondary ion mass spectrometry (SIMS). SIMS results give, however, much higher value of lithium mobility (3.3×10–8 cm2/Vs).