Механизм фазообразования Sm2MoO6 из механически активированной смеси оксидов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в атмосфере кислорода исследован механизм фазообразования из исходной либо механически активированной смеси оксидов Sm2O3 + MoO3. Показано, что в двух этих случаях реализуются различные механизмы синтеза оксимолибдата самария. В результате механохимического воздействия при комнатной температуре образуется смесь наноразмерных частиц Sm2(MoO4)3 и Sm2O3. При ее нагревании на первом этапе происходит кристаллизация соединения Sm2(MoO4)3, взаимодействие которого с Sm2O3 на втором этапе при 900 °С приводит к образованию оксимолибдата Sm2MoO6 со структурой шеелита, и этот структурный тип устойчив вплоть до 1400 °С. Кинетический эксперимент в ДСК-ячейке дает видимость сходства механизма фазообразования со снижением основных экзоэффектов на 70 °С для механически активированной смеси оксидов. При этом исследование механизма фазообразования методом изотермической выдержки при различных температурах выявляет основные преимущества синтеза керамики из активированной оксидной смеси.

Исследована общая проводимость Sm2MoO6 со структурой шеелита на воздухе, которая оказалась электронной p-типа (1 · 10−6 См/см при 600 °С).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Д. Балдин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: baldin.ed16@physics.msu.ru
Россия, Москва

Г. А. Воробьева

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: baldin.ed16@physics.msu.ru
Россия, Москва

И. В. Колбанев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: baldin.ed16@physics.msu.ru
Россия, Москва

Н. В. Лысков

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: baldin.ed16@physics.msu.ru
Россия, Черноголовка; Москва

А. В. Шляхтина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: baldin.ed16@physics.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Blasse G. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1966. V. 28. P. 1488.
  2. Brixner L.H., Sleight A.W., Licis M.S. // J. Sol. State Chem. 1972. V. 5. № 2. P. 186.
  3. Xue J. S., Antonio M. R., Soderholm L. // Chem. Mater. 1995. V. 7. P. 333.
  4. Mani K.P., Vimal G., Biju P.R., Joseph C. et al. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2015. V. 4. № 5. P. 67.
  5. Selvakumar K., Oh T.H., Vijayaraj T., Gokul Raja K. et al. // Colloids Surf. A: 2022. V. 650. P. 129545.
  6. Li Q., Thangadurai V. // J. Power Sources. 2011. V. 196. № 1. P. 169.
  7. Яновский В.К., Воронкова В.И. // ФТТ. 1977. № 19. С. 3318.
  8. Orlova E.I., Morkhova, Y.A., Egorova, A.V. et al. // J. Phys. Chem. C. 2022. V. 126. № 23. P. 9623
  9. Chychko A., Teng L., Seetharaman S. // Steel Res. Int. 2010. V. 81. № 9. P. 784.
  10. Shlyakhtina A.V., Avdeev M., Lyskov N.V. et al. // Dalton Trans. 2020. V. 49. № 9. P. 2833.
  11. Шляхтина А.В., Колбанев И. В., Щербакова Л. Г. // Хим. физика. 1998. Т. 17. № 8. С. 57.
  12. Шляхтина А.В., Колбанев И. В., Щербакова Л. Г. // Хим. физика. 2001. Т. 20. С. 94.
  13. Kolbanev I. V., Shlyakhtina A. V., Degtyarev E. N. et al. // J. Amer. Ceram. Soc. 2021. V. 104. № 11. P. 5698.
  14. Shlyakhtina A.V., Kolbanev I.V., Degtyarev E.N. et al. // Solid State Ionics. 2018. V. 320. P. 272.
  15. Баян Е.М., Лупейко Т.Г., Пустовая Л.Е. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 4. С. 84.
  16. Мамсурова Л.Г., Трусевич Н.Г., Вишнев А.А. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 66.
  17. Васильев А.А., Дзидзигури Э.Л., Ефимов М.Н. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 18.
  18. Алымов М. И., Сеплярский Б.С., Вадченко С.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т.40. № 4. С. 85.
  19. Schustereit T., Müller S.L., Schleid T., et al. // Crystals. 2011. V. 1. № 4. P. 244.
  20. Чебышев К.А., Бережная Т.С., Чайка Э.В. и др. // Химические проблемы современности 2022. Сб. матер. VI Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Донецк: Донецкий национ. ун-т, 2022. С. 70.
  21. Bondarenko T.N., Uvarov V.N., Borisenko S.V. et al. // J. Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. S65.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы смеси оксидов Sm2O3+MoO3: 1 – после механической активации при комнатной температуре в течение 1 ч, 2 – после изотермической выдержки в течение 220 ч м/а-смеси при температуре 340 °С, после нагрева м/а-смеси в камере ДСК до (3) 440, (4) 495, (5) 569, (6) 640, (7) 765, (8) 865, (9) 910 °С. Кружками отмечены положения линий фазы Sm2(MoO4)3. Треугольник указывает на пик плоскости (202) фазы шеелита Sm2MoO6.

Скачать (787KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Данные ДСК м/а-смеси оксидов Sm2O3 + MoO3 в режиме нагрева (1 ), охлаждения (1 ′) и смеси, измельченной в ступке без предварительной активации, в режиме нагрева (2 ) со скоростью 10 °С/мин.

Скачать (211KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограммы керамик, полученных при отжиге механоактивированной смеси оксидов Sm2O3+MoO3: 1 – 900 °С 48 ч; 2 – 1200 °С 4 ч; 3 – 1300 °С 2 ч; 4 – 1400 °С 1 ч; 5 – 1400 °С 1 ч + 1500 °С 1 ч; 6 – 1500 °С 1 ч; 7 – 1600 °С 1 ч.

Скачать (735KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Годограф импеданса моноклинной фазы Sm2MoO6 в сухом (■) и влажном (□) воздухе при 613 °С; сплошные линии – подгоночные кривые.

Скачать (195KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Температурные зависимости объемной проводимости моноклинной фазы Sm2MoO6, измеренные в сухом (■) и влажном (□) воздухе.

Скачать (156KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024