Взаємовплив пар катіонів лужних металів під час формування складних фосфатів в умовах кристалізації багатокомпонентних розчин-розплавів
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.10.054Ключові слова:
лангбейніт, порошкова рентгенографія, розчин-розплавна кристалізація, термічний аналізАнотація
Досліджено закономірності фазоутворення в системах (МІ1 + МІ2)2O—P2O5—TiO2—МІІO (МІ — Na, K, Rb; MII — Mg, Co, Ni) в умовах кристалізації багатокомпонентних розчин-розплавів за значень мольних співвідношень (МІ1 + МІ2)/Р = 1.0; Ti/Р = 0.25; MII/Ті = 1.0 та МІ1/МІ2 = 1.0 і 2,0 у температурному інтервалі 1000—780 °С та встановлено, що для змішаних Na—К-фосфатних систем незалежно від співвідношення Na/К (в інтервалі 1,0—2,0) характерним є склування. Для Na—Rb-вмісних систем зростання кількості натрію у вихідному розплаві до значення Na/Rb = 2,0 сприяє формуванню монокристалів NaTi2(PO4)3, легованих іонами двовалентних металів. У випадку К—Rb-фосфатних розчин-розплавів встановлено, що значення К/Rb = 2,0 є оптимальним для вирощування монокристалів (K/Rb)2MII0,5Ti1,5(PO4)3 (MII — Mg, Co, Ni), що належать до кубічної сингонії (пр. гр. P213 — лангбейнітовий структурний тип). Розраховані параметри комірки для нових фосфатів (K/Rb)2MII 0.5Ti1.5(PO4)3 залежать від природи MII і становлять: a = 9,851(6) Å для Mg, a = 9,853(9) Å для Co та a = 9,850(1) Å для Ni. Синтезовані складні фосфати досліджено методами порошкової рентгенографії, термічного аналізу та ІЧ-спектроскопії.
Завантаження
Посилання
Mouahid, F. E., Bettach, M., Zahir, M., Maldonado-Manso, P., Bruque, S., Losilla, E. R. & Aranda, M. A. G. (2000). Crystal chemistry and ion conductivity of the Na1+xTi2xAlx(PO4)3 (0 < x < 0.9) NASICON series. J. Mater. Chem., 10, pp. 2748-2753. https://doi.org/10.1039/B004837M
Xue, D. & Zhang, S. (1997). The origin of nonlinearity in KTiOPO4. Appl. Phys. Lett. 70, pp. 943-945. https://doi.org/10.1063/1.118448
Bondarenko, M. A., Strutynska, N. Yu., Zatovsky, I. V. & Slobodyanik, N. S. (2014). The interaction in mol ted systems Na2O—P2O5—TiO2—MеIIO (MеII — Mg, Co, Ni, Zn). Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 12, pp. 117-121 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.12.117
Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V. & Slobodyanik, N. S. (2007). Phase formation of complex phosphate K4Ti3Ni(PO)4 in K2O—P2O5—TiO2—NiO melt solutions. Rus. J. Inorg. Chem., 52, pp. 121-125.
Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V. & Slobodyanyk, N. S. (2007). Crystallization of complex phosphates from the self-flux K2O—P2O5—TiO2—ZnO. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No.1, pp. 148-151 (in Ukrainian).
Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V., Slobodyanik, N. S., Baumer, V. N. & Shishkin, O. V. (2006). Synthesis, structure and magnetic properties of new phosphates K2Mn0.5Ti1.5(PO4)3 and K2Co0.5Ti1.5(PO4)3 with the langbeinite structure. J. Solid State Chem., 179, pp. 3461-3466. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.07.015
Strutynska, N. Yu., Bondarenko, M. A., Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V., Slobodyanik, N. S., Baumer, V. N. & Puzan, А. N. (2015). Interaction in the molten system Rb2O—P2O5—TiO2—NiO. Crystal structure of the langbeinite-related Rb2Ni0.5Ti1.5(PO4)3. Cryst. Res. Technol., 43, pp. 362-3116. https://doi.org/10.1002/crat.201500050
Strutynska, N. Yu., Slobodyanik, N. S., Titov, Y. A., Sliva, T. Y. & Kraievska, I. A. (2019). Crystallization of complex phosphates based on titanium and bivalent or trivalent metals from cesium and rubidium phosphate self-fluxes. Funct. Mater., 26, No. 3, pp. 603-608. https://doi.org/10.15407/fm26.03.603
Strutynska, N., Bondarenko, M., Kuzmin, R., Zatovsky, I. & Slobodyanik, N. (2016). Synthesis and investigation of the conductivity properties of NASICON-related Na5–xMI
xTi(PO4)3 (MI — Li, K; x = 0; 1,0). Ukr. Chem. J., 82, No. 6, pp. 81-86 (in Ukrainian).
Ivanov, Yu. A., Belokoneva, E. L., Egorov-Tismenko, Yu. K., Simonov, M. A. & Belov, N. V. (1980). Crystal structure of Na, Ti-orthophosphate, NaTi2(PO4)3. Dokl. Akad. nauk SSSR, 252, No. 5, pp. 1122-1126 (in Russian).
Benhamou, R. A., Wallez, G., Loiseau, P., Viana, B., Elaatmani, M., Daoud, M. & Zegzouti, A. (2010). Polymorphism of new rubidium magnesium monophosphate. J. Solid State Chem., 183, pp. 2082-2086. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2010.07.016
Henry, P. F., Weller, M. T. & Hughes, R. W. (2000). Nickel phosphate based zeotype, RbNiPO4. Inorg. Chem., 39, pp. 5420-5421. https://doi.org/10.1021/ic000712q
Kanazawa, T. (1988). Inorganic phosphate materials. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
