Фазовые равновесия, кристаллические структуры и свойства новых двойных и тройных молибдатов в системах Cs2MoO4-R2(MoO4)3-Zr(MoO4)2 (R=Al, Cr, Fe, In, Sc, Bi)

• Автор: Намсараева, Туяна Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Двойные молибдаты цезия с двух- и трехвалентными
элементами
1.2. Системы К2(Мо04)3-гг(Мо04)2(11=А1, Сг, Бе, ВІ)
1.3. Системы Сз2Мо04 -А(Мо04)2 (A=Zr, Ш)
1.4. Фазовые равновесия в системах
М2Мо04 - Ьп2(Мо04)з - Нґ(Мо04)2, (М=К, ЛЬ. Т1;
Еп=Еа-Ьи)
1.5. Фазовые равновесия в системе
ВЬ2Мо04-Ре2(Мо04)з-Н1'(Мо04)2
Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА
ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ
2.1. Методы исследования
2.2. Характеристика исходных соединений
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
ЧАСТЬ
3.1. Фазообразование в системах Сб-БєЩ, И1)-Мо
3.2. Тройные солевые системы Ся2Мо04 - Я2(Мо04)з
Хг(Мо04)2 (К=А1, Сг, Ье, Ьс, Іп, ВІ)
3.3. Синтез тройных молибдатов цезия, трехвалентных 57 элементов и циркония
3.4. Рентгеноструктурное исследование двойных и тройных
молибдатов
3.5. Исследование тройных молибдатов методами
колебательной спектроскопии
3.6. Исследование тройных молибдатов методом
ренгенофлуоресцентной
спектроскопии
3.7. Электрофизические свойства тройных молибдатов
3.8. Магнитные свойства тройных молибдатов
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одним из основных направлений современного материаловедения является поиск и создание материалов с заданными свойствами. В основе решения этой задачи лежат физико-химический анализ солевых систем, получение новых соединений, изучение их структуры, свойств, нахождение взаимосвязи между ними.
Поиск функциональных материалов с полезными свойствами (электрическими, магнитными, адсорбционными и др.) ведется в направлении получения сложнооксидных соединений, включающих оксиды разновалентных элементов, в том числе, молибдена.
С целью поиска новых соединений достаточно подробно изучены тройные солевые системы Ме2Мо04 - К2(Мо04)з - НДМо04)2 (Ме=К, Шэ, Т1; К-редкоземельные элементы) [1-3]. Молибдатные системы цезия с трех и четырехвалентными металлами не изучены. Это затрудняет выявление общих закономерностей влияния природы катионов щелочных металлов как на характер фазовых равновесий в двойных, тройных солевых системах, так и на свойства сложных молибдатов цезия.
Цель настоящей работы: установить характер фазовых равновесий в субсолидусной области тройных солевых систем Сз2Мо04 - К2(МоО.|)з -гг(Мо04)2 (Ы=А1, Сг, Бе, 1п, 8с, Ш); определить кристаллические структуры; исследовать физико-химические свойства выявленных молибдатов.
В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:
• изучить фазовые равновесия в тройных солевых системах Сз2Мо04-К2(Мо04)з-гг(Мо04)2 (Ы=А1, Сг, Бе, 1п, Эс, В1);
• вырастить монокристаллы представителей различных групп соединений и изучить их кристаллические структуры;
• определить кристаллографические, термические, электрические, магнитные и спектроскопические характеристики новых соединений.
Диссертационная работа являлась частью систематических исследований, проводимых в Байкальском институте природопользования СО РАН в рамках приоритетного направления фундаментальных исследований РАН по темам: «Получение, структура и свойства сложнооксидных соединений молибдена (VI), вольфрама (VI) с ионопроводящими и сегнетоактивными свойствами и материалы на их основе» (2004-2006гг., №ГР 01200406608), «Разработка физико-химических основ создания новых оксидных фаз полифункционального назначения на основе Mo (VI), W (VI) и В» (2007-2009 гг., №ГР 01200704261).
Работа поддерживалась Российским фондом фундаментальных исследований (гранты №04-03-32714 и №08-08-00958а), Программой фундаментальных исследований Президиума РАН (№18.15, 2009-2011гг.), Грантом Правительства Республики Бурятия для молодых ученых (2009 г), а также Программой Саксонии для молодых ученых (Sächsisches Ministerium für Wissenschaftund Kunst 01.05.09-01.10.09).
Научная новизна работы
• Изучены фазовые равновесия в тройных солевых системах Cs2Mo04-R2(Mo04)3-Zr(Mo04)2 (R=A1, Cr, Fe, In, Sc, Bi) в субсолидусной области. Выявлено 17 новых соединений: Cs2Fe2(MoC>4)3, Cs4Fe(Mo04)3,
CsFe5(Mo04)7, Cs5RZr(Mo04)6, Cs(RZr0.5)(MoO4)3 и Cs2BiZr2(Mo04)65, где К=трехвалентные элементы;
• Выращены монокристаллы 5 двойных и 3 тройных молибдатов: CsR(Mo04)2 (R=A1, Fe), Cs2Fe2(Mo04)3, Cs4Fe(Mo04)3, CsFe5(Mo04)7, Cs5BiZr(Mo04)e и Cs(RZr0.5)(MoO4)3 (R=A1, Fe), определены их кристаллические структуры;
• Установлены термические и кристаллографические характеристики синтезированных соединений;
• Изучены спектроскопические, электрические и магнитные свойства тройных молибдатов.

должны меняться в ряду соединений [20]. Полоса с частотой 199-205 см'1 чувствительна к смене редкоземельного элемента, возможно относится к колебаниям катионной подрешетки.
Необходимо заметить, что колебания подрешетки таллия не активны в спектре КР. ИК- КР-спектры подтвердили изоструктурность тройных молибдатов.
Электрофизические свойства полученных соединений, представлены в таблицах 1.12-1.14.
Таблица
Электрофизические свойства тройных молибдатов ТиЬпЩМоООб (450°С)
Соединение а, См/см 1е Еа, эВ
Т15ВуЩМо04)6 2.6*10'5 0
Т15НоЩМо04)б 2.2*10'5 0
Т15ЕгШ(Мо04)6 2.3* КГ5 0
Т15ТтЩМо04)6 2.56* 10'5 0
Т15УЬНГ(Мо04)б 2.6*10'3 0
Т15ТиЩМо04)б 3.45* 10'3 0
Таблица
Электрофизические свойства тройных молибдатов тпШо.3(Мо04)з (450°С)
Соединение о, См/см Еа, эВ
Т1СеЩ.5(Мо04)3 1.5*10'5 0
Т1РгН1о.5(Мо04)з 1.5 8*10'3 0
Т1ШЩ.5(Мо04)3 1.7*10'3 0