Получение, структура и свойства нитевидных кристаллов Ba6Mn24O48

• Автор: Померанцева, Екатерина Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

В двойных цепочках октаэдры МпОб соединены по ребрам. Размер таких прямоугольных туннелей составляет 2. Х4. А. В отличие от структуры пиролюзита, в структуре ЯМп можно выделить два типа атомов кислорода рис. I 1 О,,. Мп4. Расстояния Мп0 для таких атомов кислорода 1. А х2, 1. Расстояния Мп0 для таких атомов кислорода 1. А х2 и 1. А. Этот атом кислорода протонирустся при восстановлении рамсделлита и образовании фазы аМпООН. Мп широко используется в качестве катодного материала для литиевых и щелочных батареек. Кристаллическая структура уМп представляет собой структуру срастания и содержит пиролюзитные и рамсделлитные домены рис. Такая структура срастания может быть описана в терминах разупорядочения Де Вольфа доля доменов 3Мп и ЯМпОг в образце и микродвойникования. Рис. Кристаллическая структура уМпОг, образованная блоками структур пиролюзита 0МпО2 и рамсделлита ЯМп . Обозначение еМп часто используют для образцов диоксида марганца, полученных электрохимически и з ряде случаев обладающих сильно текстурированной нитевидной микроструктурой. Их кристаллическая структура представляет собой гексагональную плотнейшую упаковку анионов кислорода, в половине октаэдрических пустот которой статистически распределены катионы Мп4. Мп является электрохимически активной формой диоксида марганца и используется для создания химических источников тока. Голландит и криптомелан вместе с аМп относятся к группе минералов с общей формулой АхМп4, Мп0Н, где А большой катион, обычно Ва2 голландит или К4 криптомелан. Эта структура состоит из двойных цепочек октаэдров МпОб, соединенных по ребрам, между собой такие двойные цепочки соединены по вершинам, при этом формируются туннели 2Х2 со стороной 4. А табл. Структура псиломелана романекита Ва,Н2Мпю состоит из сдвоенных и
строенных цепочек октаэдров и больших туннелей , содержащих ионы Ва и молекулы воды табл. Х7. А. Дегидратация этого соединения сопровождается превращением в структуру голландига при нагревании до 0С. Ионы бария в туннелях могут замешаться ионами Са, К, РЬ, , Со, , Си, Бг. Туннели в структуре тодорокита построены из тройных цепей октаэдров, соединенных ребрами и содержат различное количество , Са, К или , а также молекулы воды. В зависимости от типа стабилизирующих катионов размеры таких туннелей могут составлять от 7 до А. Оксиды марганца со структурой 7 характеризуются наличием одномерных туннелей 2x4 табл. Размеры такого прямоугольного в сечении туннеля составляют А. В туннелях находятся ионы или совместно с молекулами воды. Кристаллическая структура фазы СаМщОв построена из одинарных и тройных цепочек октаэдров МпОб, соединенных между собой вершинами в тройных цепочках октаэдры сочленяются по ребрам. Кристаллический каркас содержит три типа туннелей шестигранные и восьмигранные образованные шестью и восьмью октаэдрами МпОб, соответственно, в которых размещаются катионы кальция, а также пустые рутилоподобные туннели. Катионы кальция, в туннелях характеризуются локальным упорядочением. Близость радиусов делает1 возможной замещение натрия на кальций, что приводит к образованию маиганитов ii. МпА8 и i. Туннельной кристаллической структурой обладает также фаза БгМпзОб, стуктурные туннели в которой имеют форму восьмерки, а в туннелях размещаются катионы стронция. Для структуры фазы 8гМп6 характерны несоразмерные модуляции и упорядоченные вакансии в позициях стронция. Последние могут являться причиной небольшого искажения марганецкислородного каркаса. ВабМп0д8 табл. МпОб, образующих туннели, в которых могут находиться атомы бария . Несмотря на родство с известными структурами рутила и голландита, строение этого соединения довольно сложно. Структура в целом может быть представлена как сосуществование двух подрешеток каркаса МпгДЗДооО и ионов бария, размещающихся в туннелях II. Кристаллическая структура i4 представляет собой хорошо известную
структуру шпинели, где ионы i размещаются в тетраэдрических, а ионы Мп в октаэдрических пустотах. Однако некоторые авторы относят структуру этого соединения к классу туннельных кристаллических структур.