Новые молибдаты в системах Rb2MoO4– MI2MoO4–Zr(MoO4)2 (MI – Na, K), как перспективные ионопроводящие материалы

С.Г. Доржиева, Б.Г. Базаров, Ж.Г. Базарова показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 14 сентября 2018; Исправлена: 22 октября 2018; Принята: 14 ноября 2018
Цитирование: С.Г. Доржиева, Б.Г. Базаров, Ж.Г. Базарова. Новые молибдаты в системах Rb2MoO4– MI2MoO4–Zr(MoO4)2 (MI – Na, K), как перспективные ионопроводящие материалы. Письма о материалах. 2019. Т.9. №1. С.17-21
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-17-21

Аннотация на русском языке

Синтезированы новые молибдаты Rb5MI1/3Zr5/3(MoO4)6  (MI – Na, K). Определены их кристаллографические параметры.Впервые изучены фазовые равновесия в системе Rb2MoO4 – Na2MoO4 – Zr(MoO4)2, определены квазибинарные разрезы в концентрационном треугольнике и проведена триангуляция. В системе установлено формирование новой фазы молибдата Rb5Na1/3Zr5/3(MoO4)6. Методом твердофазной реакции в температурном интервале 400–510 °С синтезированы новые тройные молибдаты Rb5MI1/3Zr5/3(MoO4)6 (MI – Na, K) . Физико-химические характеристики полученных материалов были получены с помощью рентгеновской дифракции, дифференциальной сканирующей калориметрии, ИК-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что синтезированные молибдаты кристаллизуются в тригональной пространственной группе R–3С, Z = 6. Кристаллическая структура состоит из MoO4–тетраэдров и октаэдрически координированных MO6 – полиэдров, в полостях каркаса располагаются катионы рубидия. В позиции М статистически распределены атомы катиона (натрия, калия) и циркония. Кривые диффреренциально-сканирующей калориметрии характеризуются эндотермическими эффектами, соответствующие фазовым переходам и плавлению образцов. Фазовые переходы, обнаруженные в высокотемпературном регионе в результате многократных измерений в режиме нагрева и охлаждения без плавления образцов, относятся к фазовым переходам первого рода вследствие температурного гистерезиса. ИК спектры характеризуются интенсивными полосами поглощения, связанными с валентными колебаниями связей Mo–O в MoO4–тетраэдрах. Размер частиц, измеренный на электронных микрофотографиях, составил 80–400 нм в конечном продукте отжига. Выявленные соединения состава Rb5MI1/3Zr5/3(MoO4)6 (MI – Na, K) обладают каркасной структурой с каналами для передвижения ионов, что является предпосылкой наличия ионопроводящих свойств и использования их в качестве перспективных твердых электролитов.

Ссылки

1. S. G. Dorzhieva, B. G. Bazarov, A. A. Bush et al. Solid State Commun. 217, 25 (2015). Crossref
2. J. G. Bazarova, A. V. Logvinova, B. G. Bazarov et al. J. Alloys Comp. 741, 834 (2018). Crossref
3. A. E. Sarapulova, B. Bazarov, T. Namsaraeva, S. Dorzhieva et al. J. Phys. Chem. C 118, 1763 (2014). Crossref
4. S. G. Dorzhieva, B. G. Bazarov, A. K. Subanakov et al. J. Solid State Chem. 199, 21 (2013). Crossref
5. S. F. Solodovnikov, Z. A. Solodovnikova, E. S. Zolotova, V. N. Yudina et al. J. Solid State Chem. 253, 121 (2017). Crossref
6. A. A. Savina, S. F. Solodovnikov, O. M. Basovich, Z. A. Solodovnikova et al. J. Solid State Chem. 205, 149 (2013). Crossref
7. W. Dridi, M. F. Zid, M. Maczka. J. Alloys Comp. 731, 955 (2018). Crossref
8. A. Sarapulova, D. Mikhailova, A. Senyshyn, H. Ehrenberg. J. Solid State Chem. 182 (12), 3262 (2009). Crossref
9. S. G. Dorzhieva, Yu. L. Tuschinova, B. G. Bazarov, A. I. Napomnyaschikh et al. Bull. RAS. Physics. 79 (2), 276 (2015). Crossref
10. D. Sofich, Yu. L. Tushinova, R. Shendrik et al. Optical Materials. 81, 71 (2018). Crossref
11. B. G. Bazarov, J. G. Bazarova, Yu. L. Tushinova et al. J. Alloys Comp. 701, 750 (2017). Crossref
12. S. F. Solodovnikov, E. G. Khaikina, Z. A. Solodovnikova, Yu. M. Kadyrova et al. Doklady Chemistry. 416 (1), 207 (2007). Crossref
13. J. G. Bazarova, Yu. L. Tushinova, B. G. Bazarov, S. G. Dorzhieva. Russian Chem. Bull. 66 (4), 587 (2017). Crossref
14. Sh. Pinglu, X. Zhiguo, M. S. Molokeev, V. V. Atuchin. Dalton Trans. 43, 9669 (2014). Crossref
15. V. V. Atuchin, A. S. Aleksandrovsky, O. D. Chimitova, T. A. Gavrilova et al. J. Phys. Chem. C. 118, 15404 (2014). Crossref
16. Ch. S. Lim, A. Aleksandrovsky, M. Molokeev, A. Oreshonkov, V. Atuchin. Phys. Chem. Chem. Phys. 17 (29), 19278 (2015). Crossref
17. M. Alvarez-Vega, U. Amador, M. E. Arroyo- de Dompablo. J. Electrochem. Society. 152 (7), A1306 (2005). Crossref
18. D. Mikhailova, A. Sarapulova, A. Voss, A. Thomas et al. Chem. Mater. 22 (10), 3165 (2010). Crossref
19. A. E. Sarapulova. Fazoobrazovaniye v troynykh solevykh sistemakh Me2MoO4-AMoO4-R(MoO4)2 (Me = Li, Na, K, Tl; A = Ca, Sr, Ba, Pb; R = Zr, Hf): dissertacija na soiskanie stepeni kandidata khimicheskih nauk. Irkutsk (2006) 125 p. (in Russian) [А. Е. Сарапулова Фазообразование в тройных солевых системах Me2MoO4-AMoO4- R(MoO4)2 (Me=Li, Na, K, Tl; A=Ca, Sr, Ba, Pb; R=Zr, Hf): дисc. канд. хим. наук. Иркутск (2006) 125 с.].
20. E. S. Zolotova, N. V. Podberezenskaya, P. V. Klevtsov. Izv. Acad. Sci. USSR. Inorgan. mater. 11 (1), 95 (1975). [Е. С. Золотова, Н. В. Подберезская, П. В. Клевцов. Изв. АН СССР. Неорган. матер. 11 (1), 95 (1975).].
21. M. V. Mokhosoev, J. G. Bazarova. Complex oxides of molybdenum and tungsten with I - IV groups elements. Moscow, Nauka (1990) 256 p. (in Russian) [М. В. Мохосоев, Ж. Г. Базарова. Сложные оксиды молибдена и вольфрама с элементами I - IV групп. Москва, Наука (1990) 256 с.].
22. Ch. Bai, Ch. Lei, Sh. Pan, Y. Wang et al. Solid State Sci. 33, 32 (2014). Crossref
23. S. F. Solodovnikov, L. V. Balsanova, B. G. Bazarov et al. Rus. J. Inorg. Chem. 48 (7), 1084 (2003). [С. Ф. Солодовников, Л. В. Балсанова, Б. Г. Базаров и др. Журн. неорган. химии. 48 (7), 1197 (2003).].
24. K. Nakamoto. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Moscow, Mir (1991) 536 p. (in Russian) [К. Накомото. ИК-спектры и спектры KР неорганических и координационных соединений. Москва, Мир (1966) 536 с.].