Формирование соединений с алунитоподобной структурой в системе bi2o3–al2o3–fe2o3–p2o5–h2o в гидротермальных условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В гидротермальных условиях в системе Bi2O3–Al2O3–Fe2O3–P2O5–H2O получены соединения переменного состава Bi(Al1–xFex)3(PO4)2(OH)6 с алунитоподобной структурой. На основании экспериментальных данных о пределах смесимости компонентов в системе (1 – x)BiAl3(PO4)2(OH)6–xBiFe3(PO4)2(OH)6 определены параметры модели субрегулярных растворов (Q1 = 6.395, Q2 = 8.987 кДж/моль) и рассчитаны кривые спинодального и бинодального распада твердых растворов с алунитоподобной структурой. Термодинамические расчеты показали, что индивидуальные BiAl3(PO4)2(OH)6 и BiFe3(PO4)2(OH)6 могут образовываться при t > 122 и 170°C соответственно, что согласуется с полученными в работе экспериментальными данными, показывающими отсутствие соединений с алунитоподобной структурой при 160°C в диапазоне 0.8 < x ≤ 1.

Об авторах

Д. П. Еловиков

Филиал ФГБУ “Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ “Курчатовский институт” — Институт химии силикатов; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова

Email: syncdima@mail.ru
наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034 Россия; ул. Профессора Попова, 5, Санкт-Петербург, 197022 Россия

О. В. Проскурина

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: syncdima@mail.ru
ул. Политехническая, 26, Санкт-Петербург, 194021 Россия; Московский пр-т, 26, Санкт-Петербург, 190013 Россия

В. В. Гусаров

Филиал ФГБУ “Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ “Курчатовский институт” — Институт химии силикатов; Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Автор, ответственный за переписку.
Email: syncdima@mail.ru
наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034 Россия; ул. Политехническая, 26, Санкт-Петербург, 194021 Россия

Список литературы

  1. Sunyer A., Currubí M., Viñals J. // J. Hazar. Mater. 2013. V. 261. P. 559. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.08.011
  2. Kolitsch U. // Can. Mineral. 2015. V. 53. № 5. P. 833. https://doi.org/10.3749/canmin.1400103
  3. Jones F. // Minerals. 2017. V. 7. № 6. P. 90. https://doi.org/10.3390/min7060090
  4. Wang L., Xue N., Zhang Y., Hu P. // Minerals. 2021. V. 11. № 8. P. 892. https://doi.org/10.3390/min11080892
  5. Cruells M., Roca A. // Metals. 2022. V. 12. № 5. P. 802. https://doi.org/10.3390/met12050802
  6. Luo Z., Mu W., Zhou X., Chen Z. // Environ.Technol. 2022. V. 43. № 19. P. 2881. https://doi.org/10.1080/09593330.2021.1908428
  7. Kolitsch U., Ping A. // J. Mineral. Petrol. Sci. 2001. V. 96. P. 67. https://doi.org/10.2465/jmps.96.67
  8. Monteagudo J.M., Durán A., Martín I.S. et al. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2005. V. 81. P. 262. https://doi.org/10.1002/jctb.1368
  9. Aguilar-Carrillo J., Villalobos M., Pi-Puig T. et al. // Environ. Sci.: Processes. Impacts. 2018. V. 20. № 2. P. 354. https://doi.org/10.1039/C7EM00426E
  10. Owen D.N., Cook N.J., Rollog M. et al. // J. Am. Mineral. 2019. V. 104. P. 1806. https://doi.org/10.2138/am-2019-7116
  11. Hudson-Edwards K.A. // Am. Mineral. 2019. V. 104. № 5. P. 633. https://doi.org/10.2138/am-2019-6591
  12. Luo W., Kelly S.D., Kemner K.M. et al. // Environ. Sci. Technol. 2009. V. 43. № 19. P. 7516. https://doi.org/10.1021/es900731a
  13. Lee S., ul Hassan M., Ryu H.J. // Sustainable Mater. Technol. 2021. V. 30. P. e00356. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00356
  14. Rakhimova N. // Sustainability. 2022. V. 15. № 1. P. 689. https://doi.org/10.3390/su15010689
  15. Zhou Y., Wang T., Fan F. et al. // Adv. Explor. Indicat. Mineral. 2022. V. 12. № 8. P. 958. https://doi.org/10.3390/min12080958
  16. Morales-Leal J.E., Campos E., Kouzmanov K. et al. // Miner. Deposita. 2023. V. 58. P. 593. https://doi.org/10.1007/s00126-022-01149-5
  17. Bouvart T., Poot J., Dekoninck A. et al. // Geochemistry. 2024. V. 84. № 4. P. 126204. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2024.126204
  18. Brophy G.P., Scott E.S., Snellgrove R.A. // Am. Mineral.: J. Earth Planetary Mater. 1962. V. 47. № 1–2. P. 112.
  19. Stoffregen R.E., Alpers C.N., Jambor J.L. // Rev. Мineral. Geochem. 2000. V. 40. № 1. P. 453. https://doi.org/10.2138/rmg.2000.40.9
  20. Kim Y., Wolf A.S., Becker U. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2019. V. 248. P. 138. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.11.017
  21. Grigg A.R.C., Notini L., Kaegi R. et al. // ACS Earth Space Chemistry. 2024. V. 8. № 2. P. 194. https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.3c00174
  22. Gilkes R.J., Palmer B. // J. Mineral. Mag. 1983. V. 47. P. 221. https://doi.org/10.1180/minmag.1983.047.343.13
  23. Hikichi Y., Ohsato H., Miyamoto M. // J. Mineral. Soc. Jpn. 1989. V. 19. P. 67. https://doi.org/10.2465/gkk1952.19.67
  24. Schwab R.G., Pimpl T., Schukow H. et al. // Neues Jahrbuch für Mineralogie. 2004. V. 9. P. 385. https://doi.org/10.1127/0028-3649/2004/2004-0385
  25. Enikeeva M.O., Zhidomorova K.A., Danilovich D.P. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2024. V. 15. № 6. P. 781. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-6-781-792
  26. Филиппова А.Д., Румянцев А.А., Баранчиков А.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 706. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060083
  27. Svinolupova A.S., Lomakin M.S., Kirillova S.A. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2020. V. 11. № 3. P. 338. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2020-11-3-338-344
  28. Бачина А.К., Альмяшева О.В. Попков В.И. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 761. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060022
  29. Enikeeva M.O., Proskurina O.V., Danilovich D.P. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2020. V. 11. P. 705. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2020-11-6-705-715
  30. Ломакин М.С., Проскурина О.В., Левин А.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 750. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060149
  31. Еникеева М.О., Кенес К.М., Проскурина О.В. и др. // Журн. прикл. химии. 2020. Т. 93. № 4. С. 529. https://doi.org/10.31857/S0044461820040076
  32. Zlobin V., Nevedomskiy V., Tomkovich M. et al. // Nano- Structures & Nano-Objects. 2024. V. 37. P. 101076. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2023.101076
  33. Егорышева А.В., Голодухина С.В., Либерман Е.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 7. С. 947. https://doi.org/10.31857/S0044457X24070018
  34. Nikolaev A.I., Gerasimova L.G., Maslova M.V. et al. // Synthesis and application, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019. V. 704. https://doi.org/10.1088/1757-899X/704/1/ 012003
  35. Gavryushkin P.N., Thomas V.G., Bolotina N.B. et al. // J. Cryst. Growth. 2016. V. 16. № 4. P. 1893. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5b01398
  36. Thomas V.G., Demin S.P., Foursenko D.A. et al. // J. Cryst. Growth. 1999. V. 206. № 3. P. 203. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(99)00312-7
  37. Еловиков Д.П., Томкович М.В., Левин А.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 782. https://doi.org/10.31857/S0044457X2206006X
  38. Elovikov D.P., Proskurina O.V., Tomkovich M.V. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2022. V. 13. № 6. P. 662. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2022-13-6-662-667
  39. Van Wambeke L. // Bull. Minéral. 1975. V. 98. № 6. P. 351. https://doi.org/10.3406/bulmi.1975.7016
  40. Morimitsu Y., Shirose Y., Enju S. et al. // J. Mineral. Petrol. Sci. 2021. V. 116. № 2. P. 104. https://doi.org/10.2465/jmps.201130d
  41. Elovikov D.P., Nikiforova K.O., Tomkovich M.V. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2024. V. 561. P. 121856. https://doi.org/10.1016/j.ica.2023.121856
  42. Liu Y., Li Z., You Y. // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 51281. https://doi.org/10.1039/C7RA09186A
  43. Guo L., Li L., Guo Y. et al. // IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng., IOP Publishing. 2018. V. 382. № 5. P. 382. https://doi.org/10.1088/1757-899X/382/5/052018
  44. Eremin O.V., Yurgenson G.A., Solodukhina M.A. et al. // Mineralogy of Technogenesis. 2018. V. 19. P. 103.
  45. Gaboreau S., Vieillard P. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2004. V. 68. P. 3307. https://doi.org/10.1016/j.gca.2003.10.040.
  46. Baloch A.A., Alqahtani S.M., Mumtaz F. et al. // Phys. Rev. Mater. 2021. V. 5. № 4. P. 043804. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.5.043804
  47. Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В. и др. Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. АН СССР. Ин-т химии силикатов им. И.В. Гребенщикова. Двойные системы / 22 см. 2-е изд., доп. Ленинград: Наука, 1969.
  48. Elovikov D.P., Osminina A.A. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2024. V. 15. № 3. P. 361. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-361-368
  49. Phu N.D., Ngo D.T., Hoang L.H. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. № 34. P. 345002. https://doi.org/10.1088/0022-3727/44/34/345002
  50. Machala L., Zboril R., Gedanken A. // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. № 16. P. 4003. https://doi.org/10.1021/jp064992s
  51. Drüppel K., Hösch A., Franz G. // Am. Mineral. 2007. V. 92. № 10. P. 1695. https://doi.org/10.2138/am.2007.2487
  52. Barros I.R., Benincá C., Zanoelo E.F. // Environ. Technol. 2024. V. 45. № 21. P. 4266. https://doi.org/10.1080/09593330.2023.2246643

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».