Показано, что модифицированным золь-гель методом (методом Печини) успешно синтезируются многоэлементные оксиды на основе ниобата висмута, кристаллизующиеся в структурном типе пирохлора (пр. гр. Fd-3m). Температура синтеза однофазного образца составляет 950 ?С, что на 100 ?С ниже температуры прокаливания в традиционном керамическом методе синтеза. Средний размер кристаллитов, определенный рентгенографически, изменяется от 39 (850 ?С) до 48 нм (1050 ?С) в зависимости от температуры спекания.
По данным рентгенофазового анализа (РФА), параметр элементарной ячейки равен 10,4872(6) ?. Результаты элементного картирования свидетельствуют о равномерном распределении атомов металлов на поверхности образца, а рентгеновский энергодисперсионный анализ показал соответствие химического состава синтезированного образца заданному теоретическому составу.
Ксения Алексеевна Баданина – магистр кафедры химии, Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар, Россия
Роман Иванович Королев – ст. преподаватель кафедры радиофизики и электроники, Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар, Россия
Борис Александрович Макеев – канд. геол.-минерал. наук, науч. сотрудник лаборатории структурной и морфологической кристаллографии, геологии, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия
Надежда Алексеевна Жук – канд. хим. наук, доцент, ст. науч. сотрудник лаборатории керамического материаловедения, Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар, Россия
1. Valant M., Babu G. S., Vrcon M., et al. Pyrochlore range from Bi2O3–Fe2O3–TeO3 system for LTCC and photocatalysis and the crystal structure of new Bi3(Fe0.56Te0.44)3O11 // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 95. P. 644 – 650.
2. Giampaoli G., Siritanon T., Day B., et al. Temperature in-dependent low loss dielectrics based on quaternary pyrochlore oxides // Prog. Solid State Chem. 2018. V. 50. P. 16 – 23.
3. Subramanian M. A., Aravamudan G., Subba Rao G. V. Oxide pyrochlores – a review // Prog. Solid State Chem. 1983. V. 15. Р. 55 – 143.
4. Khaw C. C., Tan K. B., Lee C. K., West A. R. Phase equilibria and electrical properties of pyrochlore and zirconolite phases in the Bi2O3–ZnO–Ta2O5 system // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. V. 32. Р. 671 – 680.
5. Lufaso M. W., Vanderah T. A., Pazos I. M., et al. Phase formation, crystal chemistry, and properties in the system Bi2O3–Fe2O3–Nb2O5 // J. Sol. St. Chem. 2006. V. 179. Р. 3900 – 3910.
6. Valant M. Dielectric relaxations in Bi2O3–Nb2O5–NiO cubic pyrochlores // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. P. 955 – 958.
7. Zhuk N. A., Sekushin N. A., Krzhizhanovskaya M. G., et al. Сr-doped bismuth tantalate pyrochlore: electrical and thermal properties, crystal structure and ESR, NEXAFS, XPS spectroscopy // Mater. Res. Bull. 2023. V. 158. P. 112067.
8. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Koroleva A. V., et al. Spectroscopic characterization of cobalt doped bismuth tantalate pyrochlore // Sol. St. Sci. 2022. V. 125. P. 106820.
9. Zhuk N. A., Makeev B. A., Krzhizhanovskaya M. G., et al. Features of the phase formation of Cr/Mn/Fe/Co/Ni/Cu codoped bismuth niobate pyrochlore // Crystals. 2023. V. 13. P. 1202.
10. Zhuk N. A., Badanina K. A., Korolev R. I., et al. Phase formation of Co and Cr co-doped bismuth niobate with pyrochlore structure // Inorganics. 2023. V. 11. P. 288.
11. Солопан С. А., Белоус А. Г., Вьюнов О. И., Коваленко Л. Л. Синтез и свойства твердых растворов BaTi1-xSnxO3, полученных методом твердофазных реакций и золь-гель методом // Журнал неорганической химии. 2008. Т. 53, № 2. С. 197 – 203.
12. Медведев Д. А., Пикалова Е. Ю., Демин А. К. и др. Наноструктурированные композитные материалы на основе оксида церия и церата бария // Журнал физической химии. 2013. Т. 87, № 2. С. 275 – 283.
13. Ильина Е. А., Лялин Е. Д., Антонов Б. Д., Панкратов А. А. Литийпроводящие твердые электролиты в системе Li7La3Zr2O12–Li5La3Nb2O12, синтезированные золь-гель методом // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92, № 12. С. 1543 – 1549.
14. Akselrud L. G., Grun Yu. M., Zavalii P. Yu., et al. CSD universal program for single crystal and/or powder structure data treatment // Collected Abstracts of XII European Crystallographic Meeting. Moscow. 1989. V. 3. P. 155.
15. Roth R. S., Waring J. L. Synthesis and stability of bismutotantalite, stibiotantalite and chemically similar ABO4 compounds // Am. Mineral. 1963. V. 48. P. 1348 ? 1356.
16. Piir I. V., Prikhodko D. A., Ignatchenko S. V., Schukariov A. V. Preparation and structural investigations of the mixed bismuth niobates, containing transition metals // Sol. St. Ion. 1997. V. 101 – 103. P. 1141 – 1146.
17. Shannon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallogr. А. 1976. V. 32. P. 751 – 767.
18. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Koroleva A. V., et al. Cr and Mg codoped bismuth tantalate pyrochlores: Thermal expansion and stability, crystal structure, electrical and optical properties, NEXAFS and XPS study // J. Sol. St. Chem. 2023. V. 323. P. 124074.
19. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Koroleva A. V., et al. Spectroscopic characterization of cobalt doped bismuth tantalate pyrochlore // Sol. St. Sci. 2022. V. 125. P. 106820.
20. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Sekushin N. A., et al. Crystal structure, dielectric and thermal properties of cobalt doped bismuth tantalate pyrochlore // J. Mater. Res. Technol. 2023. V. 22. P. 1791 – 1799.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500
DOI: 10.14489/glc.2024.08.pp.020-027
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
