Синтез и кристаллохимические исследования фосфатов циркония и 1-, 2-, 3-, 4-валентных элементов

• Автор: Кеменов, Дмитрий Валентинович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Сложные ортофосфаты каркасного строения обзор

литературы

1.1. Кристаллохимия сложных ортофосфатов циркония и их

аналогов.

1.2. Высокотемпературная кристаллохимия сложных ортофосфатов

циркония и их аналогов

ГЛАВА 2 Объекты исследования сложные ортофосфаты циркония и 1, 2, 3, 4 валентных элементов. Методы синтеза и методы

исследования.

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы получения фосфатов.
2.2.1. Используемые реактивы.
2.2.2. Методы синтеза
2.3. Методы исследования и анализа.
2.3.1 Рентгенофазовый анализ.
2.3.2 Высокотемпературная рентгенография
2.3.3. ИК спектроскопия
2.3.4. Электроииозондовый микроанализ
2.3.5. Радиометрический анализ.
ГЛАВА 3 Кристаллохимические исследования фосфатов циркония и 1, 2,
3, 4 валентных элементов.
3.1. Сложные ортофосфаты циркония и одновазентных элементов вида 1Ма5хАх2гРз.
3.2. Сложные ортофосфаты циркония, натрия и двухвалентных элементов вида Ма5.2хВх2гРз.
3.3. Сложные ортофосфаты циркония, натрия и трехвалентных элементов вида Ка5.зхЯхггРз.
3.4. Сложные ортофосфаты циркония, натрия и четырехвазентных элементов вида Ыа5.4хМх2гРз.
3.5. Сложные ортофосфаты циркония, двух, и трехвалентных элементов вида ВЛ2гРз.
3.6. Сложные ортофосфаты циркония с изовалентной заменой атомов в структуре
ГЛАВА 4 Высокотемпературная кристаллохимия сложных ортофосфатов
циркония.
4.1. Ортофосфаты циркония и щелочных элементов вида А5.4х2гх2гРз .
4.2. Ортофосфаты натрия, циркония и щелочноземельных элементов вида На5.2хВх2гР3
4.3. Ортофосфаты натрия, циркония и трехвалентных элементов вида Ма5.3хЯх2гРз
ГЛАВА 5 Об изоморфизме в фосфатах с каркасами типа Ь2Рзр3оо
Литература


В области кристаллохимии фосфатов ромбоэдрической IIЗс структуры и симметрийно родственных ей структур с пониженной симметрией решетки актуальным является установление зависимости строения от природы входящих в состав фосфатов атомов, характера их размещения по кристаллографическим позициям в каркасе иили в межкаркасных полостях. Особого внимания заслуживают кристаллохимические исследования фосфатов, в состав которых входят элементы, а также фаз, формирование которых осуществляется за счет изоморфизма при совместном участии в построении структуры с1 и элементов. Аналогичные задачи стоят и в области высокотемпературной кристаллохимии фосфатов структурных аналогов Ыа7л2Рз. Причем поле для таких исследований в настоящее время остается гораздо более широким. Установление зависимости строения фаз от температуры в широком температурном интервале позволяет прогнозировать поведение материалов на основе таких фаз в экстремальных условиях. Подобные исследования вносят несомненный вклад в формирование банка данных по высокотемпературным кристаллографическим характеристикам. Основная цель работы. Ы2Р, в широком температурном интервале. Научная новизна работы. Впервые получены новые ряды сложных фосфатов циркония и щелочных, щелочноземельных, 3 и 4валентных б и 1элементов. Проведено их кристаллохимическое исследование. С использованием методов рентгенофазового анализа, ИК спектроскопии, дифференциального термического анализа выявлены области изо и гетеровапентных изоморфных замещений, полиморфия и морфотропные переходы в рядах фосфатов с различной катионной частью. Выявлены особенности изоморфизма в фосфатах структурных аналогах Иа2г2Рз. Определены кристаллографические характеристики синтезированных соединений. Получены новые данные в области высокотемпературной кристаллохимии фосфатов б и элементов. Установлены параметры их термического расширения. Практическая значимость работы. Получено около новых соединений, а также ряд твердых растворов. Предложены технологические схемы синтеза фосфатов Ы7Р строения. Среди синтезированных найдены соединения с малыми и ультрамалыми осевыми температурными коэффициентами линейного расширения, являющиеся основой новых термомеханически стабильных керамических материалов. Новые кристаллохимические данные, свидетельствующие о высокой изоморфной емкости и устойчивости структурного типа Ыа2г2Рз, развивают научную концепцию Ы7. Р матрицы для отверждения радиоактивных отходов в приложении к отходам с высоким солесодержанием щелочных и щелочноземельных элементов. Разработанные методы синтеза могу т быть положены в основу водных и неводных технологий отверждения радиоактивных отходов. Результаты высокотемпературных кристаллохимических исследований используются в совместных с ГНЦ РФ Физикоэнергетический институт г. Обнинск научных разработках и перспективных разработках ГНЦ РФ НИИ Атомных реакторов г. Димитров рад. Апробация работы. Основные материалы диссертации представлены на Российских и 7 Международных конференциях по кристаллохимии, радиохимии, термическому анализу и опубликованы в Сборниках докладов и тезисов. Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, принято в печать 2 статьи в журналах Радиохимия, Журнал структурной химии, Журнал неорганической химии, Неорганические материалы. Объем и структура. Диссертационная работа изложена на 2 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Список литературы включает 3 ссылки на работы отечественных и зарубежных авторов. Экспериментальная работа по синтезу и исследованию веществ была выполнена диссертантом на кафедре строения вещества Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Часть экспериментов и анализов были выполнены в лаборатории топлива ГНЦ РФ Физикоэнергетический институт г. Обнинск, лабораториях кафедры кристаллографии геологического факультета МГУ им. М.Б. Ломоносова, лаборатории радиоэкологии Института экспериментальной минералогии РАН, лаборатории спектроскопии НИИ химии при Нижегородском государственном университете.