Структурная характеризация слабоупорядоченных интеркаляционных соединений дисульфида молибдена

• Автор: Зубавичус, Ян Витаутасович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с.

СОДЕРЖАНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ.

II. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЮР.

1. Структурные особенности слоистых дихалькогенидов переходных металлов и

интеркаляционных соединений на их основе.

2. Структурные особенности дисульфида молибдена и его производных

2 1. Кристаллические модификации МоБг.

2.2. Классические интеркаляционные соединения дисульфида молибдена

2.3 Тройные сульфиды МхМо.

2.4. Монослоевая дисперсия МоБг.

2.5 Нетрадиционные интеркаляционные соединения, получаемые из монослоевой дисперсии.

3. Потенциальные направления использования нанокомпозитов на основе Мо
Ш. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
I Структурное исследование интеркаляционных соединений с органической
катионной компонентой гостя МВЯзхМо
2. Структурное исследование интеркаляционного соединения с мегаллоорганическим гостем СбНбКиОНзиСбНбо.иМоБг
3 Структурное исследование неорганических интеркаляционных соединений МОНхН2ОЫо.5Мо ММп, Ре. Со. , Хп.
4. Структурное исследование тройных сульфидов МхМо МСи, Р3. А, С3, Н. РЬ.
5. Термическое разложение интеркаляционных соединений
IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1 Вещества.
2. Спектроскопия ХАРБ
3 Расчетное моделирование данных порошковой дифрактометр ни
4 Общая стратегия структурного исследования
V. ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В частности, это является причиной того, что во всех без исключениях случаях халькогенидные слои, не связанные между собой атомом металла, упаковываются по мотиву атом над центром равностороннего треугольника из атомов соседнего слоя. При таком размещении слоев в межслоевом пространстве существуют октаэдрические и тетраэдрические пустоты в соотношении 12. Помимо вариаций координационного полиэдра октаэдртригональная призма, различия в структурах разных дихалькогенидов металлов могут заключаться в мотиве упаковки слоев, а также в распределении катионов металла в соседних слоях друг относительно друга. Эти три фактора вместе определяют пространственную группу соответствующего кристаллического соединения. В случае октаэдрической координации атома возможна единственная однослойная упаковка слоев, соответствующая тригоналыюй пространственной группе РЗт полиморф 1Т. Н, политипы 2На. Нн и 2Нс. Известны также трех, четырех и шестислойные упаковки, а также более экзотические длиннопериодические структуры. Для ряда соединений реализуются структуры со смешанным типом координации, в которых слои с октаэдрическим и тригональнопризматическим ближайшим окружением атомов металла могут чередоваться 1. Основные полиморфные модификации и политипы слоистых дихалькогенидов перечислены в Табл. I и схематично изображены на Рис. На
I
1 02 1 . Рис. Некоторые ключевые типы кристаллических структур дихалькогенидов переходных металлов белые сферы изображают атомы халькогена, черные сферы атомы металла. Для слоистых дихалькогенидов весьма характерен полиморфизм 3 существование для соединения определенного химического состава нескольких кристаллических модификаций, стабильных или метастабильных в том или ином диапазоне внешних условий температур и давлений, и возможность взаимных переходов между ними. Полиморф Политип Тип коорд. Мотив наложения слоев Простр. Н . О октаэдрическая координация, ТП тригональнопризматическая координация, ОТП смешанная координация. В этой условной записи заглавные буквы обозначают положения халькогенндных атомов, а строчные атомов металла. Совпадение букв соответствует ситуации, когда атомы из соседних слоев находятся точно друг под другом. Слоистое строение дихалькогенидов приводит к сильном анизотропии многих их физических свойств относительно направлений вдоль слоев и перпендикулярно слоям, включая механические сжимаемость, прочность, колебательные моды, скорость распространения звука, оптические, электрические и магнитные свойства 1,4,5. Это делает слоистые дихалькогениды металлов интересным объектом для фундаментальных исследований и различных приложений. В частности, электропроводность внутри слоя в плоскости аЬ и в направлении перпендикулярно слоям вдоль оси с может различаться на несколько порядков. В большинстве случаев макроскопическая электропроводность дихалькогенидов определяется именно двумерной электропроводностью в слое. Дихалькогениды переходных металлов из подгруппы 1УЪ являются узкозонными полупроводниками ширина запрещенной зоны 0. В, подгруппы УЬ металлами, а У1Ь широкозонными полупроводниками ширина запрещенной зоны 1. В Рис. Практически все дихалькогениды, обладающие металлической проводимостью при комнатной температуре, при низкой температуре 2 К переходят в сверхпроводящее состояние сверхпроводимость при этом также имеет в значительной степени двумерный характер 1,46. Рис. Зонные структуры днхалькогенидов переходных металлов подгрупп 1Ъ, УЬ и У1Ь для октаэдрической и тригональнопризматической координации центрального атома 5. Важным свойством слоистых днхалькогенидов является возможность внедрения различных фрагментовгостей ионов, молекул, атомов в вандерваальсову пустоту между слоями хозяина. Способность образовывать интеркаляционные соединения это ключевая особенность любых слоистых систем с точки зрения их химических свойств. Си, Ар,. Ключевым этапом интеркалирования является перенос электрона с молекул или атомов гостя на слои хозяина. Для интеркаляционных соединений дихалькогенидов металлов с щелочными металлами надежно установлено ионное строение, т. АМСНг А щелочной металл, М переходных металл из подгруппы УЬ, СЬ халькоген являются диамагнитными полупроводниками.