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

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

Скачать (156KB)

© Российская академия наук, 2024

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».