Синтез гетеровалентно заміщених шаруватих перовськітів Sr2-xLnxBIV1-xBxIIIO4(BIV=Sn, Ti, BIII=Sc, In)
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.01.077Ключові слова:
ізоморфізм, рентгенівська порошкова дифрактометрія, тверді розчини, шарувата перовськітоподібна структураАнотація
Методами порошкової рентгенівської дифрактометрії встановлено можливість гетеровалентного заміщення атомів А- і В-позицій в одношаровій шаруватій перовськітоподібній структурі титанату та станату стронцію Sr2BIVO4 (BIV = Ti, Sn) за типом Sr2–xLnxBIV1–xBxIIIO4 (Ln = La – Tb, BIV = Ti, Sn, BIII = Sc, In). Визначено межі гетеровалентного заміщення атомів А- і В-позицій та кристалографічні параметри синтезованих фаз Sr2–xLnxBIV1–xBxIIIO4 з одношаровою структурою. Встановлено утворення неперервної області фаз з одношаровою структурою в 10 системах: Sr2–xLnxTi1–xScxO4 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Eu), Sr2–xLnxTi1–xInxO4 (Ln = La, Pr), Sr2–xLaxSn1–xScxO4, Sr2–xLnxSn1–xInxO4 (Ln = La, Pr). Збільшення ступеня гетеровалентного заміщення атомів у цих системах спричиняє пониження симетрії кристалічної ґратки фаз з тетрагональної (просторова група I4/mmm) до взаємозв’язаної з нею ромбічної. У решти дослідже них систем Sr2–xLnxBIV1–xBxIIIO4 зафіксовано існування неширокої (величина х значно менше 1) області фаз з одно-шаровою структурою на основі Sr3BIVO7. Характер фазових співвідношень у системах Sr2–xLnxBIV1–xBxIIIO4 (Ln = La – Tb, BIII = Sc, In) (BIV = Sn, Ti) та лінійний тип концентраційних залежностей параметрів при-ведених тетрагональних елементарних комірок фаз Sr2–xLnxBIV1–xBxIIIO4 з одношаровою структурою свідчать про те, що за своєю природою зазначені фази являють собою ряди твердих розчинів у псевдобінарних системах Sr2BIVO4 – SrLnBIIIO4 (BIV = Ti, Sn, BIII = Sc, In). Одержані дані можуть бути використані для регулювання функціональних властивостей титанатів і станатів Sr2BIVO4 та матеріалів на їх основі, а також для вирішення задачі цілеспрямованого пошуку нових сполук типу An+1BnO3n+1 з шаруватою перовськітоподібною структурою.
Завантаження
Посилання
Kim, I.S., Nakamura, T. & Itoh, M. (1993). Humidity sensing effects of the layered oxides SrO·(LaScO3)n(n = 1, 2, ∞). J. Ceram. Soc. Jap., 101, Iss. 1775, pp. 800-803. https://doi.org/10.2109/jcersj.101.800
Kato, S., Ogasawara, M., Sugai, M. & Nakata, S. (2002). Synthesis and oxide ion conductivity of new layered perovskite La1–xSr1+xInO4–d. Solid State Ionics, 149, No. 1-2, pp. 53-57. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00138-8
Zhen, Y.S. & Goodenough, J.B. (1990). Oxygen-ion conductivity in Ba8In6O17. Mater. Res. Bull., 25, No. 6, pp. 785-790. https://doi.org/10.1016/0025-5408(90)90207-I
Shimizu, K., Itoh, S., Hatamachi, T., Kodama, T., Sato, M. & Toda, K. (2005). Photocatalytic water splitting on Ni-intercalated Ruddlesden-Popper tantalate H2La2/3Ta2O7. Chem. Mater., 17, No. 20, pp. 5161-5166. https://doi.org/10.1021/cm050982c
Kim, H.G., Becker, O.S., Jang, J.S., Ji, S.M., Borse, P.H. & Lee, J.S. (2006). A generic method of visible light sensitization for perovskite-related layered oxides: Substitution effect of lead. J. Solid State Chem., 179, No. 4. pp. 1214-1218. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.01.024
Kamimura, S., Yamada, H. & Xu, C.-N. (2012). Strong reddish-orange light emission from stress-activated Srn+1SnnO3n+1:Sm3+ (n = 1, 2, ∞) with perovskite-related structures. Appl. Phys. Lett., 101, No. 9. pp. 91-113. https://doi.org/10.1063/1.4749807
Titov, Y.A., Belyavina, N.N., Slobodyanik, M.S., Nakonechna, O.I. & Strutynska, N.Y. (2019). Effect of size factor on the Ruddlesden-Popper single-slab compounds structure features. Fr.-Ukr. J. Chem., 7, No. 1. pp. 10-15. https://doi.org/10.17721/fujcV7I1P10-15
Titov, Y.A., Belyavina, N.M., Slobodyanik, M.S., Babaryk, А.А. & Timoschenko, М.V. (2017). Influence of composition on organization of layered perovskite-like structure of indates AIILаInO4. Dopov. Naс. akad. nauk Ukr., No. 4, pp. 70-75 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.070
Titov, Y.A., Belyavina, N.M., Slobodyanik, M.S., Chumak, V.V. & Nakonechna, O.I. (2019). Effect of isovalent substitution of lanthanum atoms on the slab structure of indates SrLa1–xNdxInO4. Voprosy Khimii i Khi micheskoi Tekhnologii, No. 1, pp. 67-72 (in Ukrainian). https://doi.org/10.3 2434/0321-4095-2019-122-1-67-72
Titov, Y.A., Belyavina, N.M., Slobodyanik, M.S., Chumak, V.V., Timoschenko, M.V.& Tomazenko, L.V. (2019). Synthesis and structural features of slab structure SrLa1–xSmxInO4. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 1, pp. 72-78 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.01.072
Titov, Y.A., Belyavina, N.M., Slobodyanik, M.S., Chumak, V.V. & Nakonechna, O.I. (2019). Effect of composition on the SrNdSc1–xInxO4 slab structure. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, No. 3, pp. 53-58 (in Ukrainian). https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-53-58
Titov, Y.A., Slobodyanik, M.S. & Krayevska, Ya.A. (2008). Peculiarities of formation and isomorphism of Ruddlesden — Popper compounds Srn+1BnO3n+1-type (B = Sn, Ti, n = 1, 2). Ukr. Khim. Zhurn., 74, No. 7, pp. 17-22 (in Ukrainian).
Titov, Y.A., Slobodyanik, M.S., Krayevska, Ya.A. & Chumak, V.V. (2008). Peculiarities of formation of slab scandates (SrO)(LaScO3)n from the systems of co-precipitated hydroxy-oxalates and crystallized nitrates. Ukr. Khim. Zhurn., 74, No. 9, pp. 34-39 (in Ukrainian).
Titov, Y.A., Belyavina, N.M., Markiv, V.Ya., Slobodyanik, M.S. & Krayevska, Ya.A. (2009). Synthesis and crystal structure of BaLaInO4 and SrLnInO4 (Ln = La, Pr). Dopov. Naс. akad. nauk Ukr., No. 10, pp. 160-166 (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
