Поликатионные клатраты на основе олова и кремния: синтез, строение и термоэлектрические свойства

Поликатионные клатраты на основе олова и кремния: синтез, строение и термоэлектрические свойства

Автор: Заикина, Юлия Витальевна

Шифр специальности: 02.00.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 199 с. ил.

Артикул: 4101096

Автор: Заикина, Юлия Витальевна

Стоимость: 250 руб.

Поликатионные клатраты на основе олова и кремния: синтез, строение и термоэлектрические свойства  Поликатионные клатраты на основе олова и кремния: синтез, строение и термоэлектрические свойства 

1.ВВЕДЕНИ Е.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
2.1. Клатраты.
2.1.1. Терминология, определения
2.1.2. Клаграты гидраты газов н жидкостей.
2.1.2.1. Гидрат водорода
2.1.2.2. Гидрат метаю
2.1.3. Клатраты элементов ой группы классификация.
2.1.4. Клатратообразующие полиэдры.
2.1.5. Клатрат1.
2.1.6. Полианиопные клатраты1.
2.1.7. Полнкатионные клатраты
2.1.7.1. Пояикатионные клатраты1 на основе Се.
2.1.7.2. Пояикатионные клатраты1 на основе .
2.1.7.3. Пояикатионные клатраты1 на основе .
2.1.7.4. Пояикатионные клатраты1 на основе Яп с атомами гетерометаллов в каркасе. .
2.1.8. Сверхструктуры на основе структуры клатрата1.
2.1.9. КлатратН.
2.1 КлатратШ
2.1 КлатратУШ.
2.1 Клатрат1Х.
2.2. Концепция Цинтля
2.2.1. Основные положения
2.2.2. Клатраты как фазы Цинтля
2.2.2.1. Полианиопные клатраты1.
2.2.2.2. Поликатионныс клатраты
2.2.2.3. Клатрат1 I.
2.2.2.4. КлатратШ.
. КлатратУШ
2.2.1. б. Клатрат1Х.
2.3. Методы синтеза клатратов
2.3.1. Полианиопные клатраты.
2.3.2. Полнкатионные клатраты
2.4. Термоэлектрические материалы
2.4.1. Термоэлектрические явления и эффекты
2.4.2. Термоэлектрические параметры и их взаимосвязь.
2.4.3. Применение термоэлектрических материалов
2.4.4. Традиционные термоэлектрические материалы.
2.4.4.1. Теллуриды висмулпа ВТе и свинца РЬТе
2.4 Сплавы БКСе
2.4.4.3. Комплексные халькогениды.
2.4.5. Интсрметаллиды.
2.4.6. Концепция Фононное стекло электронный кристалл.
2.4.6.1. Наполненные скуттерудиты.
2.4.6.2. Клатраты.
2.4.7. Новый подход к концепции ФСЭК
2.4.8. Другие термоэлектрические материалы
3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
4. МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Исходные реагенты
4.2. Методы синтеза.
4.2.1. Стандартная ампульная методика.
4.2.2. Реакции химического транспорта.
4.2.3. Синтез фосфида кремния из оловянного флюса.
4.3. Методы ко.мпактнрования
4.3.1. Импульсное плазменное спекание ИПС.
4.3.2. Метод горячего прессования.
4.4. Методы исследовании
4.4.1. Рентгенофазовый анализ РФА.
4.4.2. Рентгеноструктурный анализ РСА.
4.4.3. Порошковая нейтронная дифракция
4.4.4. Металлографическое исследование
4.4.5. Локальный рентгсиоспсктральный анализ ЛРСА.
4.4.6. Локальный рентгеноспектральный анализ с волновым разрешением ЛРСА ВР
4.4.7. Измерение плотности
4.4.8. Атомноэмиссионная спектроскопия с индуктивносвязанной плазмой АЭС ИС.
4.4.9. Дифференциальнотермический анализ ДТА и термогравиметрия
4.4 Мессбауэровская спектроскопия на ядрах .Чп.
4.4 Спектроскопия Ядерного Магнитного Резонанса на ядрах 3,Р ЯМР
4.4 Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения
4.5. Методы измерения физических свойств
4.5.1. Магнитная восприимчивость
4.5.2. Электропроводность.
4.5.3. Низкотемпературные измерения термоэлектрических свойств
4.5.4. Высокотемпературные измерения термоэлектрических свойств.
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
5.1. Твердые растворы 0 8 и 5пР9.зС у 0.8.
5.1.1. Определение границ твердого раствора 8пР9.зС1у.у.
5.1.2. РСА и уточнение кристаллических структур
5.1.3. Кристаллическая структура ЗпРСУзу у 0., 0.5, 0.8.
5.1.4. Синтез и характеризация образцов БРмВгвЛз.
5.1.5. Магнитные свойства БпмРшВгЛв.х 0 х 8 и 5пР.зС1о .
5.1.6. Электропроводность
5.1.7. Теплопроводность
5.1.8. Коэффициент Зесбека и показатель добротности
5.2. Клатрат в системе БиАв
5.2.1. Синтез, характеризация образца и порошковая рентгеновская дифракция.
5.2.2. РСА и определение кристаллической структуры.
5.2.3. Кристаллическая структура Зп2о.А
5.2.4. Мессбауэровская спектроскопия на ядрах пп.
5.2.5. Свсрхструктура и упорядоченные модели.
5.2.6. Термические характеристики Зп 5Лв
5.2.7. Магнитные и термоэлектрические свойства Зп2о.5А8.
5.3. Клатрат оРДбНО
5.3.1. Синтез образцов и область гомогенности.
5.3.2. РСА и определение кристаллической структуры
5.3.3. Кристаллическая структура БлоРбб 5.
5.3.4. Электронная дифракция и ПЭМВР
5.4. Клатрат1 в системе 8РТе.
5.4.1. Синтез образцов
5.4.2. Синтез образцов состава ЗРДву 7 , у 8.
5.4.3. Определение кристаллической структуры клаграта1 в системе БРТе.
5.4.4. Кристаллическая структура клатрата1
5.5.5. Оптимизация методики синтеза образцов ЗРДСу
5.4.5. Исследование образцов твердого раствора БРД с помощью сканирующей электронной микроскопии, ЛРСА ВР
5.4.6. Оптимальная методика синтеза, РФА и область гомогенности клатрата
5.5.7. Исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии, ЛРСА ВР и область гомогенности
5.5.8. Уточнение структуры по данным нейтронной порошковой дифракции
5.5.9. Термические характеристики клатрата З.б.,РДу
5.5 Электропроводность и магнитные свойства клатрата З4сРДу.
5.5 Высокотемпературные термоэлектрические характеристики клатрата1 БМбхРДе,.
5.6. КлатратIII iii
5.6.1. Синтез образцов клатратаIII ii2i, металлографическое исследование и измерение плотности
5.6.2. Определение кристаллической структуры клатратаIII iii.
5.6.3. Кристаллическая структура клатратаIII i2i.
5.6.4. ЯМР на ядрах Р
5.6.5. Термические характеристики i2i.
5.6.6. Физические свойства.
5.7. Общие закономерности и отличительные признаки поликатионных клатратов
на основе и i
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1.ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Частицы гостя большего размера имеют тенденцию к заполнению пустот большего объема, что является примером комлементарности соответствия структуры хозяина и гостя. Таким образом, различные комбинации атомов гостя, различающихся по размеру, могут стабилизировать тот или иной тип клатрата. Клатпат1. Структура клатрата1 образована двумя типами полиэдров пентагональным додекаэдром 2 и большим по объему тетракайдекаэдром 2 Рисунок 2. Тетракайдекаэдры, соединяясь через общие шестиугольные грани, образуют каналы, располагающиеся в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Пентагональные додекаэдры заключены внутри этой системы каналов и изолированы друг от друга. Е атом, образующий каркас хозяина. Рт 3 п 0 3. Рисунок 2. Рисунок 2. Структура клатрата1. Полиаиионные кштраты1. В полианионных клатратах1 с общей формулой С8. Еч каркас хозяина основан на элементах группы Е Б, ве, Бп и заряжен отрицательно. Частицами гостя, в, являются катионы щелочных 3. К, КБ, Сб, щелочноземельных металлов С Ва2, Бг2 металлов или европия Еи2. Атомы Е в каркасе могут быть частично замещены на атомы рметаплов М А, ва, 1п или переходных металлов М 1, Ре, РС Си, , Аи, 7п, С. М 1, Р1, Р1, Си, А, Аи, Ъху С1. РЬА8пз8, или атомам замещающего металла, если атомами гостя являются катионы щелочноземельных металлов или европия, например. ЕщОаСезо и Вапбзо. Атомы замещающего металла, М, преимущественно занимают позицию 6с. Состав полианионных клатратов может отклоняться от идеального ОвЕ изза наличия вакансий, как в каркасе хозяина, так и в позициях гостя С. Ео И Вакансии в каркасе образуются обычно в позиции 6с. Причины образования вакансий и отклонения от идеальной стехиометрии, а также расчет количества атомов замещающего металла обсуждаются в разделе Концепция Цинтля. Данные по всем существующим на г клатратам элементов группы с указанием формул соединений и ссылок на оригинальные работы наиболее полно суммированы в обзоре Ковнира и Шевелькова . В этой же работе обсуждаются особенности кристаллического и электронного строения клатратов и их наиболее интересные физические свойства. С года по настоящее время были опубликованы новые работы, касающиеся как новых, ранее неизвестных клатратов, так и уточненные данные о кристаллической структуре и области гомогенности уже известных клатратов, применены новые методы синтеза, а также получены новые данные о физических свойствах . Рисунок 2. Координация атомных позиций каркаса хозяина в структура клатрата1. АзЕ. Следует отметить, что практически все известные бинарные клатраты1 содержат вакансии либо в позициях гостя силициды, либо в позициях каркаса германиды и станниды , , , . Также изеесстны примеры образования клатратов с двумя типами гостей . Клатраты Ва8б и . Для клатрата ЫахВавБцб 0. Ва, в более ранних работах указывалось, что температура перехода в сверхпроводящее состояние, Тс, уменьшается с 4. К до 2. К с увеличением количества 3. В структуре КалВаб4б, катионы Ва2 полностью заполняют большие пустоты 2, в то время как малые пустоты 5 лишь частично заняты катионами Ыа . В работе клаграт 2Ваб4б был получен окислением Кта2Ва4 с помощью газообразного НС1 болсс подробно данный метод синтеза будет обсуждаться в главе Методы синтеза клатратов элементов группы. Однако данное соединение не проявляет сверхпроводящих свойств. На примере этих работ видно, какое значительное влияние на свойства оказывают даже небольшие изменения в стехиометрии, в частности количество катионов 3 в меньших пустотах структуры клатрата1. Атомы гостя в структуре клатрата1 могут быть также частично или полностью замещены атомами европия , , , , . Наличие элемента приводит к различным магнитным упорядочениям и возникновению интересных физических свойств. Следует отметить, что во всех изученных клатратах Ей находится в степени окисления 2, клатраты содержащие трехвалентные катионы в литературе не описаны. Различные замещения в клатратном каркасе приводят к образованию фаз, которые могут быть как безвакансионными, так и содержащими вакансии в позициях хозяина иили гостя. Бц ве и Бп могут замещены на рэлементы й и й групп периодической системы .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.353, запросов: 121