Новые соединения Li3 Ba2 Bi3 (XO4 )8 (X = Mo, W): синтез и свойства

  • Татьяна Сергеевна Спиридонова Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0001-7498-5103
  • Александра Александровна Савина Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация; Сколковский институт науки и технологий, Большой бульвар, д.30, стр.1, Москва 121205, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-7108-8535
  • Юлия Монировна Кадырова Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация; Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-0106-8096
  • Елена Петровна Белых Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация
  • Елена Григорьевна Хайкина Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация ; Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-2482-9297
DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3306
Ключевые слова: тройные молибдаты и вольфраматы, твердофазный синтез, рентгенография, термические свойства, ионная проводимость

Аннотация

Направленным синтезом по керамической технологии получены новые соединения Li3Ba2Bi3(XO4)8
(Х = Mo, W) – первые представители семейства тройных молибдатов и вольфраматов LНаправленным синтезом по керамической технологии получены новые соединения Li3Ba2Bi3(XO4)8(Х = Mo, W) –
первые представители семейства тройных молибдатов и вольфраматов Li3Ba2Bi3(XO4)8, содержащие в своем составе отличный от редкоземельного элемента трехвалентный металл. Установлена последовательность химических превращений, протекающих при образовании Li3Ba2Bi3(XO4)8. Проведена первичная характеризация полученных фаз и изучены их ионопроводящие свойства. Показано, что соединения плавятся инконгруэнтно, изоструктурны лантаноидсодержащим аналогам (структурный тип BaNd2(MoO4)4, пр. гр. C2/c) и кристаллизуются в моноклинной сингонии с параметрами элементарных ячеек а = 5.2798(1), b = 12.8976(4), c = 19.2272(5) Å, β = 90.978(2)° (Х = Mo),
а = 5.2733(2), b = 12.9032(4), c = 19.2650(6) Å, β = 91.512(3)° (Х = W). При 441 °C (молибдат) и 527 °C (вольфрамат) претерпевают размытые фазовые переходы первого рода, после которых их проводимость достигает значений 10–3–10–4 См/см, содержащие в своем составе отличный от редкоземельного элемента трехвалентный металл. Установлена последовательность химических превращений, протекающих при образовании Li3Ba2Bi3(WO4)8. Проведена первичная характеризация полученных фаз и изучены их ионопроводящие свойства. Показано, что соединения плавятся инконгруэнтно, изоструктурны лантаноидсодержащим аналогам (структурный тип BaNd2(MoO4)4, пр. гр. C2/c) и кристаллизуются в моноклинной сингонии с параметрами элементарных ячеек а = 5.2798(1), b = 12.8976(4), c = 19.2272(5) Å, b = 90.978(2)° (Х = Mo), а = 5.2733(2), b = 12.9032(4), c = 19.2650(6) Å, b = 91.512(3)° (Х = W). Пр 441 °C (молибдат) и 527 °C (вольфрамат) претерпевают размытые фазовые переходы первого рода, после которых их проводимость достигает значений 10–3–10–4 См/см

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Татьяна Сергеевна Спиридонова, Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация

ведущий инженер лаборатории оксидных систем Байкальского
института природопользования СО РАН (БИП СО
РАН), Улан-Удэ, Российская Федерация; e-mail:
spiridonova-25@mail.ru

Александра Александровна Савина, Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация; Сколковский институт науки и технологий, Большой бульвар, д.30, стр.1, Москва 121205, Российская Федерация

к. х. н., н. с.
лаборатории оксидных систем Байкальского института природопользования СО РАН (БИП СО
РАН), Улан-Удэ и н. с., Сколковский институт науки
и технологий, Москва, Российская Федерация;
e-mail: a.savina@skoltech.ru

Юлия Монировна Кадырова, Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация; Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация

к. х. н., н. с. лаборатории оксидных систем Байкальского институт природопользования СО РАН (БИП СО РАН) и старший преподаватель кафедры общей и аналитической химии химического факультета Бурятского государственного университета имени Доржи Банзарова, Улан-Удэ, Российская Федерация; e-mail: yliychem@yandex.ru

Елена Петровна Белых, Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация

магистрант химического факультета Бурятского государственного университета имени Доржи Банзарова, Улан-Удэ, Российская Федерация; e-mail: elena.belych1996@yandex.ru

Елена Григорьевна Хайкина, Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670047, Республика Бурятия, Российская Федерация ; Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ 670000, Республика Бурятия, Российская Федерация

д. х. н., заведующий
лабораторией оксидных систем Байкальского института природопользования СО РАН (БИП СО РАН)
и профессор кафедры неорганической и органической химии химического факультета Бурятского
государственного университета имени Доржи
Банзарова, Улан-Удэ, Российская Федерация;
e-mail: egkha@mail.ru

Литература

Kozhevnikova N. M., Mokhosoev M. V. Troinye molibdaty [Ternary molybdates]. Ulan-Ude: Buryat State University Publ.; 2000. 298 с. (In Russ.)

Kozhevnikova N. M., Korsun V. P., Mokhosoev M. V., Alekseev F. P. Troinye molibdaty litiya, bariya i redkozemel’nykh elementov [Ternary molybdates of lithium, barium and rare earth elements]. Russian Journal of Inorganic Chemistry. 1990;35(4): 835–838. (In Russ.)

Khaikina E. G., Bazarova Zh. G., Solodovnikov S. F., Klevtsova R. F. Troinye molibdaty kak osnova novykh perspektivnykh slozhnooksidnykh materialov [Ternary molybdates as a basis for new promising complex oxide materials]. Engineering Ecology.2011;1: 48–54. (In Russ.)

Kozhevnikova N. M., Kopylova O. A. Synthesis and electrophysical properties of ternary molybdates Li3Ba2R3(MoO4)8 , R – La–Lu. Russian Journal of Applied Chemistry. 2011;84(3): 384-387. https://doi.org/10.1134/S1070427211030086

Kozhevnikova N. M. Synthesis and luminescence properties of a Li3Ba2La3(MoO4)8:Er3+ phosphor with a scheelite-like structure. Inorganic Materials.2019;55(6): 607–611. https://doi.org/10.1134/S0020168519060098

Kozhevnikova N. M., Batueva S. Yu. Synthesis and study of the luminescent properties of the phosphor Li3Ba2Y3(MoO4)8: Tb3+ layered scheelite-like structure. Inorganic Materials. 2019;55(11): 1162–1166. https://doi.org/10.1134/S0020168519110074

Kozhevnikova N.M., Batueva S.Yu. Erbium-doped upconversion phosphor in the Li2MoO4–BaMoO4–Y2(MoO4)3 system. Inorganic Materials. 2020;56(3):286–291. https://doi.org/10.1134/S0020168520030085

Hu J., Gong X., Huang J., Chen Y., Lin Y., Luo Z., Huang Y. Near ultraviolet excited Eu3+ doped Li3Ba2La3(WO4)8 red phosphors for white light emitting diodes. Optical Materials Express. 2016;6(1): 181–190. https://doi.org/10.1364/OME.6.000181

Li H., Zhang L., Wang G. Growth, structure and spectroscopic characterization of a new laser crystals Nd3+: Li3Ba2Gd3(WO4)8. Journal of Alloys and Compounds.2009;478: 484–488. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.11.079

Xiao B., Lin Z., Zhang L., Huang Y., Wang G. Growth, thermal and spectral properties of Er3+-doped and Er3+/Yb3+-codoped Li3Ba2La3(WO4)8 crystals. PLoSONE. 2012;7(7): e40631. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040631

Pan Y., Chen Y., Lin Y., Gong X., Huang J., Luo Z., Huang Y. Structure, spectral properties and laser performance of Tm3+-doped Li3Ba2La3(WO4)8 crystal. CrystEngComm. 2012;14: 3930. https://doi.org/10.1039/C2CE25190F

Li H., Lin Z., Zhang L., Huang Y., Wang G. Spectroscopic characteristics of Yb3+-doped Li3Ba2Y3(WO4)8 crystal. Journal of Luminescence. 2012;132(6): 1507–1510. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.01.050

Hu J., Gong X., Huang J., Chen Y., Lin Y., Luo Z., Huang, Y. Near ultraviolet excited Eu3+ doped Li3Ba2La3(WO4)8 red phosphors for white light emitting diodes Optical Materials Express. 2016;6(1): 181.

https://doi.org/10.1364/OME.6.000181

Zeng X.-L., Zhang J.-Y., Chen D.-G., Huang F. Crystal structure and spectroscopic sroperties of a new ternary tungstate Li3Ba2Ho3(WO4)8. Chinese Journal of Structural Chemistry. 2013;1: 33–38. Available at: http://caod.oriprobe.com/articles/32299408/Crystal_Structure_and_Spectroscopic_Properties_of_a_New_Ternary_Tungst.htm

Guo W. L., Jiao Y. T., Wang P. S., Liu Q., Liu S., HouF. Energytransfer and spectroscopic characterization of new greenemitting Li3Ba2Gd3(WO4)8:Tb3+ phosphor. Solid State Phenomena. 2018;281: 686–691. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.281.686

Wei B., Liu Z., Xie C., Yang S., Tang W., Gu A., Wong W.-T., Wong K.-L. Fast synthesis of red Li3BaSrLn3(WO4)8:Eu3+ phosphors for white LEDs undernear-UV excitation by a microwave-assisted solid state

reaction method and photoluminescence studies. Journal of Materials Chemistry C. 2015;3(47): 12322.

https://doi.org/10.1039/c5tc03165f

Singh K., Vaidyanathan S. Synthesis and optical properties of new redemittingphosphor Li3BaSrGd3–xEux(MO4)8 for white LEDs. Chemistry Select. 2017;1(17): 5448–5462. https://doi.org/10.1002/slct.201601183

Li H., Wang G., Zhang L., Huang Y., Wang G. Growth and structure of Nd3+-doped Li3Ba2Y3(WO4)8 crystal with a disorder structure. CrystEngComm. 2010;12(4): 1307–1310. https://doi.org/10.1039/B914641E

Diagrammy sostoyaniya sistem tugoplavkikh oksidov: Spravochnik. Vyp. 5. Dvoinye sistemy. Ch. 2 [Diagrams of the state of systems of refractory oxides: Handbook. Issue 5. Binary systems. Part 2]. Leningrad: Nauka; 1986. 359 p. (In Russ.)

ICDD PDF-2 Data Base, Cards ## 00-053-0670, 00-029-0193, 01-070-1396, 01-079-2006, 01-085-0588, 01-085-1267, 01-085-0586, 00-007-0209, 00-044-1486, 00-041-1431, 00-008-0490, 00-014-0676, 00-019-0708

Smith G. S., Snyder R. L. FN: A criterion for rating powder diffraction patterns and evaluating the reliability of powder-pattern indexing. Journal of Applied Crystallography. 1979;12(1): 60–65. https://doi.org/10.1107/s002188987901178x

ICDD PDF-2 Data Base, Cards ## 00-051-1725, 01-070-0869, 00-039-0256

Опубликован
2021-03-16
Как цитировать
Спиридонова, Т. С., Савина, А. А., Кадырова, Ю. М., Белых, Е. П., & Хайкина, Е. Г. (2021). Новые соединения Li3 Ba2 Bi3 (XO4 )8 (X = Mo, W): синтез и свойства. Конденсированные среды и межфазные границы, 23(1), 73–80. https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3306
Выпуск
Том 23 № 1 (2021)
Раздел
Статьи

Copyright (c) 2021 Конденсированные среды и межфазные границы

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC