Фазовые равновесия в системах La2O3-(Ni/Со)O-Sb2O5 в субсолидусной области

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучены фазовые равновесия в системах La2O3–(Ni/Со)O–Sb2O5 в субсолидусной области. В системе La2O3–Sb2O5 обнаружено неизвестное ранее соединение La4Sb2O11, которое разлагается при температуре 1060°С с образованием La3SbO7 и LaSbO4. В системе La2O3–NiO–Sb2O5 обнаружены новые тройные оксиды LaNi2SbO6 и La2NiSb2O9. Показано, что впервые синтезированные соединения стабильны и не испытывают полиморфных превращений во всем исследованном интервале температур (25–1350°С). Также подтверждено существование ранее известных тройных оксидов La3Ni2SbO9 и LaNi1/3Sb5/3O6 со структурами перовскита и розиаита соответственно. Установлено, что в системе La2O3–CoO–Sb2O5 кроме известных соединений со структурами перовскита (La3Со2SbO9), розиаита (LaСо1/3Sb5/3O6) и ромбоэдрически искаженного пирохлора (La3Со2Sb3O14) присутствуют новые соединения LaCo2SbO6 и La2CoSb2O9, изоструктурные найденным в системе с оксидом никелем. Соединение La2СоSb2O9, в отличие от аналогичного соединения никеля, разлагается при температуре 990°С. Для LaCo2SbO6 никаких тепловых эффектов на кривых ДСК, связанных с полиморфными переходами или плавлением, не обнаружено вплоть до 1003°С. Анализ оптических спектров диффузного отражения впервые синтезированных фаз LaNi2SbO6, La2NiSb2O9, LaСо2SbO6 и La2СоSb2O9 показал, что никель и кобальт в них имеют степень окисления +2. Построены изотермические сечения систем La2O3–(Ni/Со)O–Sb2O5 при 1050°С.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Егорышева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва

С. В. Голодухина

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва

К. Р. Плукчи

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва; Москва

Л. С. Разворотнева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва; Москва

А. В. Хорошилов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва

О. Г. Эллерт

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: anna_egorysheva@rambler.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Sato J., Saito N., Nishiyama H. et al. // J. Photochem. Photobiol. A. 2002. V. 148. № 1–3. P. 85. https://doi.org/10.1016/S1010-6030(02)00076-X
  2. Moreno-Hernandez I.A., Brunschwig B.S., Lewis N.S. // Energy Environ. Sci. 2019. V. 12. № 4. P. 1241. https://doi.org/10.1039/C8EE03676D
  3. Gunasooriya G.K. K., Kreider M.E., Liu Y. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 6334. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c00420
  4. Moreno-Hernandez I.A., MacFarland C.A., Read C.G. et al. // Energy Environ. Sci. 2017. V. 10. № 10. P. 2103. https://doi.org/10.1039/C7EE01486D
  5. Zhou L., Shinde A., Montoya J.H. et al. // ACS Catal. 2018. V. 8. № 12. P. 10938. https://doi.org/10.1021/acscatal.8b02689
  6. Evans T.A., Choi K.-S. // ACS Appl. Energy Mater. 2020. V. 3. № 6. P. 5563. https://doi.org/10.1021/acsaem.0c00526
  7. Ham K., Hong S., Kang S. et al. // ACS Energy Lett. 2021. V. 6. № 2. P. 364. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c02359
  8. Zhou L., Wang Y., Kan K. et al. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2022. V. 10. № 48. P. 15898. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c05239
  9. Gadgil M.M., Kulshreshtha S.K. // J. Mol. Catal. A: Chem. 1995. V. 95. № 3. P. 211. https://doi.org/10.1016/1381-1169(94)00027-1
  10. Karimi M., Dariush S., Kobra A. et al. // Tetrahedron Lett. 2015. V. 56. № 21. P. 2674. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2015.03.114
  11. Grasselli R.K. // J. Chem. Educ. 1986. V. 63. P. 216. https://doi.org/10.1021/ed063p216
  12. Burriesci N., Garbassi F., Petrera M. et al. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1982. V. 78. № 3. P. 817. https://doi.org/10.1039/F19827800817
  13. Teller R.G., Brazdil J.F., Grasselli R.K. et al. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1985. V. 81. P. 1693. https://doi.org/10.1039/F19858101693
  14. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Liberman E.Yu. // J. Alloys Compd. 2019. V. 777. P. 655. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.008
  15. Эллерт О.Г., Егорышева А.В., Либерман Е.Ю. и др. // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 12. С. 1335. https://doi.org/10.1134/S0002337X19120030l
  16. Liberman E.Yu., Ellert O.G., Naumkin A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 592. https://doi.org/10.1134/S0036023620040117
  17. Ellert O.G., Egorysheva A.V., Liberman E.Yu. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. P. 27725. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.07.271
  18. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Liberman E.Yu. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. Т. 67. № 13. P. 2127. https://doi.org/10.1134/S0036023622601349
  19. Egorysheva A.V., Plukchi K.R., Golodukhina S.V. et al. // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. P. 608. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.09.005
  20. Егорышева А.В., Голодухина С.В., Плукчи К.Р. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 12. C. 1702. https://doi.org/10.31857/S0044457X23601220
  21. Swaminathan K., Sreedharan O.M. // J. Alloys Compd. 1999. V. 292. № 1–2. P. 100. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(99)00283-2
  22. Haeuseler H. // Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Spectrosc. 1981. V. 37. № 7. P. 487. https://doi.org/10.1016/0584-8539(81)80036-0
  23. Ehrenberg H., Wltschek G., Rodriguez-Carvajal J. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 1998. V. 184. P. 111. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(97)01122-0
  24. Rodríguez-Betancourtt V.M., Bonilla H.G., Martínez M.F. et al. // J. Nanomater. 2017. V. 2017. Art. 8792567. https://doi.org/10.1155/2017/8792567
  25. Singh A., Singh A., Singh S. et al. // Chem. Phys. Lett. 2016. V. 646. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2016.01.005
  26. Nikulin A.Y., Zvereva E.A., Nalbandyan V.B. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 6059. https://doi.org/10.1039/C6DT04859E
  27. Gavarri J.R., Chater R., Ziółkowski J. // J. Solid State Chem. 1988. V. 73. № 2. P. 305. https://doi.org/10.1016/0022-4596(88)90114-4
  28. Turbil J.P., Bernier J.C. // C. R. Acad. Sci. (Paris), Ser. C. 1973. V. 277. P. 1347.
  29. Odier P., Nigara Y., Coutures J. et al. // J. Solid State Chem. 1985. V. 56. № 1. P. 32. https://doi.org/10.1016/0022-4596(85)90249-X
  30. Brito M.S.L., Escote M.T., Santos C.O.P. et al. // Mater. Chem. Phys. 2004. V. 88. P. 404. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2004.08.008
  31. Zhou H.D., Wiebe C.R., Janik J.A. et al. // J. Solid State Chem. 2010. V. 183. P. 890. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2010.01.025
  32. Kitayama K. // J. Solid State Chem. 1990. V. 87. P. 165. https://doi.org/10.1016/0022-4596(90)90078-C
  33. Ram R.A.M., Ganapathi L., Ganguly P. et al. // J. Solid State Chem. 1986. V. 63. P. 139. https://doi.org/10.1016/0022-4596(86)90163-5
  34. Wold A., Post B., Banks E. // J. Am. Chem. Soc. 1957. V. 79. P. 4911. https://doi.org/10.1021/ja01575a022
  35. Zinkevich M., Aldinger F. // J. Alloys Compd. 2004. V. 375. № 1–2. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2003.11.138
  36. Demina A.N., Cherepanov V.A., Petrov A.N. et al. // Inorg. Mater. 2005. V. 41. P. 736. https://doi.org/10.1007/s10789-005-0201-2
  37. Hayward M.A., Green M.A., Rosseinsky M.J. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 8843. https://doi.org/10.1021/ja991573i
  38. Zhang W.-W., Povoden-Karadeniz E., Xu H. et al. // J. Phase Equilib. Diffus. 2019. V. 40. P. 219. https://doi.org/10.1007/s11669-019-00717-z
  39. Adachi Y., Hatada N., Uda T. // J. Electrochem. Soc. 2016. V. 163. P. F1084. https://doi.org/10.1149/2.0811609je
  40. Ok K.M., Gittens A., Zhang L. et al. // J. Mater. Chem. 2004. V. 14. P. 116. https://doi.org/10.1039/B307496J
  41. Siqueira K.P.F., Borges R.M., Granado E. et al. // J. Solid State Chem. 2013. V. 203. P. 326. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.05.001
  42. Варфоломеев М.Б., Тороренская Т.А., Бурляев В.В. // Журн. неорган. химии. 1981. Т. 26. № 2. C. 319.
  43. Siqueira K.P.F., Borges R.M., Soares J.C. et al. // Mater. Chem. Phys. 2013. V. 140. P. 255. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2013.03.031
  44. Blasse G., De Pauw A.D.M. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1970. V. 32. № 8. P. 2533. https://doi.org/10.1016/0022-1902(70)80298-6
  45. Эллерт О.Г., Егорышева А.В., Голодухина С.В. и др. // Изв. РАН. Сер. Хим. 2021. № 12. С. 2397.
  46. Battle P.D., Evers S.I., Hunter E.C. et al. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 11. P. 6648. https://doi.org/10.1021/ic400675r
  47. Alvarez I., Veiga M.L., Pico C. // Solid State Ionics. 1996. V. 91. № 3–4. P. 265. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(96)83028-1
  48. Alvarez I., Veiga M.L., Pico C. // J. Alloys Compd. 1997. V. 255. № 1–2. P. 74. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(96)02870-8
  49. Li K., Hu Y., Wang Y. et al. // J. Solid State Chem. 2014. V. 217. P. 80. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2014.05.003
  50. Franco D.G., Fuertes V.C., Blanco M.C. et al. // J. Solid State Chem. 2012. V. 194. P. 385. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.05.045
  51. Lever A.B.P. Inorganic Electronic Spectroscopy. V. 2. Elsevier A. 1984.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгенограмма фазы La4Sb2O11 после отжига при 1050°С (а); дифрактограммы образцов с различным соотношением La2O3 : Sb2O5 (б). Для идентификации фаз использованы данные PDF 36-950 (LaSbO4) и PDF 23-1138 (La3SbO7)

Скачать (143KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ДСК-кривые нагревания и охлаждения La4Sb2O11 (а); дифрактограммы La4Sb2O11 после отжига при различной температуре (б). Для идентификации фаз использованы данные PDF 36-950 (LaSbO4) и PDF 23-1138 (La3SbO7)

Скачать (158KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограммы (а, б) и ДСК-кривые нагревания (в, г) тройных оксидов LaNi2SbO6 (а, в) и La2NiSb2O9 (б, г)

Скачать (147KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изотермическое сечение системы La2O3–NiO–Sb2O5 при температуре 1050°С

Скачать (133KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Дифрактограммы (а, б) и кривые ДСК (в, г) новых тройных оксидов LaСо2SbO6 (а, в) и La2СоSb2O9 (б, г)

Скачать (159KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изотермические сечения системы La2O3–СоO–Sb2O5 при 900 (а) и 1050°С (б)

Скачать (206KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Спектры диффузного отражения в видимой области LaNi2SbO6, La2NiSb2O9 (а) и LaСо2SbO6, La2СоSb2O9 (б)

Скачать (149KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024