Ізовалентне заміщення в аніонній підґратці фаз загального складу KSrВі2(PO4)3-х(VO4)x (х = 0÷3.0)

Автор(и)

  • Н.Ю. Струтинська Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • М.С. Слободяник Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • К.С. Романовська Київський національний університет імені Тараса Шевченка

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.079

Ключові слова:

лангбейніт, порошкова рентгенографія, складнооксидний фосфат, термічний аналіз

Анотація

Досліджено особливості впливу ізовалентного заміщення в аніонній підґратці матриці лангбейнітового типу KSrВі2(PO4)3 на формування фосфато-ванадатів KSrВі2(PO4)3–х(VO4)x (х = 0 ÷ 3,0). Встановлено, що у випадку незначного ступеня заміщення фосфату ванадатом (х = 0,1, 0,25 та 0,5), формуються монофазні фосфато-ванадати, що належать до кубічної сингонії, просторової групи Р213 (лангбейнітовий структурний тип), а якщо х = 0,75 та 3,0, утворюються суміші фаз. За даними термічного аналізу встановлено, що температури плавлення нових синтезованих фосфато-ванадатів KSrВі2(PO4)2,75(VO4)0,25 і KSrВі2(PO4)2,5(VO4)0,5 вищі за 1000 ºС. Показано, що збільшення кількості ванадату в структурі лангбейніту на 5 % призводить до звуження ширини забороненої зони: Еg = 3,0 еВ для KSrВі2(PO4)2,9(VO4)0,1 і Еg = 2,8 еВ для KSrВі2(PO4)2,75(VO4)0,25. Синтезовані зразки досліджено методами порошкової рентгеногра фії, термічного аналізу, ІЧ та електронної спектроскопії.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Battle, P. D., Gibb, T. C., Nixon, S. & Harrison W. T. A. (1988). The magnetic properties of the synthetic langbeinite KBaCr2(PO4)3. J. Solid State Chem., 75, pp. 21-29. https://doi.org/10.1016/0022-4596(88)90299-X

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

Shpanchenko, R. V., Lapshina, O. A., Antipov, E. V., Hadermann, J., Kaul, E. E. & Geibel, C. (2005). New lead vanadium phosphate with langbeinite-type structure: Pb1.5V2(PO4)3. Mater. Res. Bull., 40, pp. 1569-1576. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2005.04.037

Slobodyanik, N. S., Terebilenko, K. V., Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V., Seredyuk, M., Baumer, V.N. & Guütlich, P. (2012). K2MIII 2(MVIO4)(PO4)2 (MIII = Fe, Sc; MVI = Mo, W), Novel members of the lagbeini terelated family: synthesis, structure, and magnetic properties. Inorg. Chem., 51, pp. 1380-1385. https://doi.org/10.1021/ic201575v

Kumar, S. & Gopal, B. (2016). New rare earth langbeinite phosphosilicates KBaREEZrP2SiO12 (REE: La, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy) for lanthanide comprising nuclear waste storage. J. Alloy Compd., 657, pp. 422-429. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.088

Kumar, S. P. & Gopal, B. (2014). Synthesis and leachability study of a new cesium immobilized langbeinite phosphate: KCsFeZrP3O12. J. Alloy Compd., 615, pp. 419-423. https://doi.org/10.1016/j.jallcom. 2014.06.192

Orlova, A. I., Koryttseva, A. K. & Loginova, E. E. (2011). A family of phosphates of langbeinite structure. Crystal-chemical aspect of radioactive waste immobilization. Radiochem., 53, pp. 51-62. https://doi.org/10.1134/S1066362211010073.

Speer, D. & Salje, E. (1986). Phase transitions in langbeinites I: Crystal chemistry and structures of K-double sulfates of the langbeinite type mM2 + +K2(SO4)3, M+ += Mg, Ni, Co, Zn, Ca. Phys. Chem. Miner., 13, pp. 17-24. https://doi.org/10.1007/BF00307309

Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V., Baumer, V. N., Slobodyanik, N. S. & Shishkin, O. V. (2007). Synthesis and crystal structure of langbeinite related mixed-metal phosphates K1.822Nd0.822Zr1.178(PO4)3 and K2LuZr(PO4)3. Cryst. Res. Tech., 42, pp. 1076-1081. https://doi.org/10.1002/crat.200710961

Ogorodnyk, I. V., Zatovsky, I. V., Baumer, V. N., Slobodyanik, N. S., Shishkin, O. V. & Vorona, I. P. (2007). Mn3+ stabilization in complex phosphate–fluoride fluxes and its incorporation into langbeinite framework. J. Solid State Chem.,180, pp. 2838-2844. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.07.022

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. Tech., 43, pp. 362-3116. https://doi.org/10.1002/crat.201500050

Ogorodnyk, I. V., Baumer, V. N., Zatovsky, I. V., Slobodyanik, N. S., Shishkin, O. V. & Domasevitch, K. V. (2007). Equilibrium langbeinite-related phosphates Cs1+xLnxZr2-x(PO4)3 (Ln  Sm-Lu) in the melted sys tems Cs2O—P2O5—LnF3—ZrF4. Acta Crystallogr., В63, pp. 819-827. https://doi.org/10.1107/S0108768107049385

Hidouri, M., López, M. L., Pico, C., Wattiaux, A. & Ben Amara, M. (2012). Synthesis and characterization of a new iron phosphate KSrFe2(PO4)3 with a langbeinite type structure. J. Mol. Struct., 1030, pp. 145-148. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2012.04.002

##submission.downloads##

Опубліковано

28.03.2024

Як цитувати

Струтинська, Н. ., Слободяник, М. ., & Романовська, К. . (2024). Ізовалентне заміщення в аніонній підґратці фаз загального складу KSrВі2(PO4)3-х(VO4)x (х = 0÷3.0) . Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (7), 79–85. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.079

Номер

№ 7 (2020): Доповіді Національної академії наук України

Розділ

Хімія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.