Растворимость фторидов кальция и стронция в расплаве нитрата натрия и выбор материала тигля для работы с их раствор-расплавами
Аннотация
Для получения наночастиц некоторых неорганических фторидов и для изучения низкотемпературных фазовых равновесий во фторидных системах перспективной средой является нитрат натрия. Настоящая работа посвящена исследованию возможностей проведения длительных (сотни часов) экспериментов с раствор-расплавами МF2–NaNO3 (М = Ca, Sr).
Проведена экспериментальная оценка растворимости фторидов кальция CaF2 и стронция SrF2 в расплаве нитрата натрия NaNO3 в интервале температур 320–500 оС. Показано, что для обоих фторидов она низкая, однако растворимость SrF2 практически на порядок превышает растворимость CaF2 и составляет около 1 г/100 г NaNO3 при 500 оС. Отсутствие заметных окислительных процессов и незначительная растворимость фторидов СaF2 и SrF2 в нитрате натрия позволяют синтезировать в этой среде твердые растворы на их основе. Изучена возможность использования для работы с раствор-расплавами МF2–NaNO3 (М = Ca, Sr) тиглей из глазурованной керамики, стеклоуглерода и алюминия. Показано, что стеклоуглерод и алюминий вступают в реакцию с раствор-расплавом
NaNO3–SrF2 с образованием карбоната стронция и нескольких оксидных фаз соответственно.
В качестве материала тигля для проведения длительных раствор-расплавных процессов рекомендуется использовать глазурованную керамику. Алюминиевый тигель показал высокую устойчивость по отношению к расплаву NaNO3
без растворенных фторидов.
Скачивания
Литература
Gupta S. K., Mao Y. Recent Developments on Molten Salt Synthesis of Inorganic Nanomaterials: A Review Journal of Physical Chemistry C. (2021);125(12): 6508–6533. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c10981
Ding M., Lu C., Cao L., et al. Molten salt synthesis of tetragonal LiYF4:Yb3+/Ln3+ (Ln = Er, Tm, Ho) microcrystals with multicolor upconversion luminescence. CrystEngComm. (2013);15(30): 6015–6021. https://doi.org/10.1039/C3CE40477C
Fedorov P. P. Alexandrov A. A. Synthesis of Inorganic Fluorides in Molten Salt Fluxes and Ionic Liquid Mediums. Journal of Fluorine Chem. (2019);227: 109374. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2019.109374
Fedorov P. P., Alexandrov A. A., Bragina A. G., … Ivanov V. K. Preparation of Ba1-xLaxF2+x solid solution from nitrate melt. Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2022;67(6): 861–867. https://doi.org/10.1134/S0036023622060079
Fedorov P. P., Alexandrov A. A., Voronov V. V. Mayakova M. N., Baranchikov A. E., Ivanov V. K. Lowtemperature phase formation in the SrF2–LaF3 system Journal of the American Ceramic Society. (2021);104(6): 2836–2848. https://doi.org/10.1111/jace.17666
Hu L., Chen J., Fan L., Deng J., Yu R., Xing X. Rapid Molten Salt Synthesis of Isotropic Negative Thermal Expansion ScF3. Journal of the American Ceramic Society. (2014);97(4): 1009–1011. https://doi.org/10.1111/jace.12855
Huang X., Jiang L., Xu Q., Li X., He A. Lowtemperature molten-salt synthesis and upconversion of novel hexagonal NaBiF4:Er3+/Yb3+ micro-/nanocrystals. RSC Advances. (2017);7: 41190–41203. https://doi.org/10.1039/c7ra05479c
Ha J.-W., Sohn E.-H., In J. P., Lee S.-B. Preparartion of CaF2 microspheres by thermal decomposition of trifluoroacetate precursor in molten salt medium. Materials Letters. (2017);209: 357–359. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2017.08.029
Pornpatdetaudom T., Serivalsatit K. Effect of Molten Salts on Synthesis and Upconversion Luminescence of Ytterbium and Thulium-Doped Alkaline Yttrium Fluorides. Key Engineering Materials. (2018);766: 34–39. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.766.34
Li X., Zhang W., Dong L., Liu D., Qi Z. Low temperature molten salt synthesis of CeF3 and CeF3:Tb3+ phosphors with efficient luminescence properties. Journal of Luminescence. (2019);205: 122–128. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.08.067
Avetissov I. Ch., Sadovskiy A. P., Sukhanova E. A., Orlova G. Yu., Belogorokhov I. A., Zharikov E. V. Perfection of NaNO3 single crystals grown by axial vibrational control technique in Czochralski configuration. Journal of Crystal Growth. (2012);360: 167–171, https://doi.org/10.1016/j.jcr ysgro.2011.10.018
Zarubitskii O. G., Dmitruk B. F., Zakharchenko N. F. Interaction of graphite with hydroxide-salt melts. Russian Journal of Applied Chemistry. 2006;79(4): 525 - 528. https://doi.org/10.1134/S1070427206040033
Buchinskaya I. I. Behavior of metal difluorides MF2 (M = Ca, Sr, Ba, Cd, Pb) in sodium nitrate melt. Russian Journal of Inorganic Chemistry. (2022);67(8): 1248–1252. https://doi.org/10.1134/S0036023622080046
Fedorov P. P., Mayakova M. N., Аlexandrov А. А., Voronov V. V., Kuznetsov S. V., Baranchikov A. E., Ivanov V. K. The melt of sodium nitrate as a medium for synthesis of fluorides. Inorganics. (2018);6(2): 38–55. https://doi.org/10.3390/inorganics6020038
Copyright (c) 2023 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
