Синтез двойных молибдато-фосфатов состава Pr(Eu)2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

2011/3

Молибдат состава CsFe5(MoO4)7 кристаллизуется в моноклинной сингонии (пр.гр. Р2\/ш, Z=2) с параметрами элементарной ячейки: a=6.9239(6), 6=21.4477(19), с=8.6374(8) А, ^=101.667(2) °, V=1256.17(19) А3. Структура состоит из FeO6-октаэдров и Fe4O18-блоков (из FeO6-октаэдров, сочлененных ребрами). МоО4-тетраэдры в структуре изолированы и соединяются общими кислородными вершинами с FeO6-октаэдрами (рис. 3). Молибдат CsFe5(MoO4)7 содержит в своем составе 5 атомов Fe, что предполагает наличие ферромагнитного взаимодействия в структуре.

Таким образом, кристаллизацией из расплава в условиях вакуума при спонтанном зародышеобра-зовании выращены монокристаллы молибдатов: Cs2Fe2(MoO4)3, Cs4Fe(MoO4)3, CsFe5(MoO4)7. Расшифрованы их структуры. Установлено, что соединения кристаллизуются в трех различных структурных типах (кубической, гексагональной и моноклинной сингониях).

Литература

1. Цыренова Г. Д., Базарова Ж.Г., Мохосоев М.В. Двойные молибдаты цезия и двухвалентных элементов // Докл. АН СССР. - 1987. - Т.294, №2. - С. 387-389.

2. Хажеева З.И., Цыренова Г.Д., Мохосоев М.В., Базарова Ж.Г. Кристаллическая структура двойного молибдата Cs2Cd2(MoO4)3 // Докл. АН СССР. - 1988. - Т.303. - С. 1417-1420.

3. Dvorac V. Structural Phase Transitions in Langbeinites // Phys. Status solidi. - 1972. - B52. - Р. 93-98.

4. Dvorac V. On Phase Transitions in in Langbeinites // Phys. Status solidi. - 1974. - B66. - Р. K87-89.

5. Клевцов П.В., Ким В.Г., Круглик А.И., Клевцова Р.Ф. Синтез и фазовые переходы двойных молибдатов М4+Сu(MoO4)3 (M=Cs, Rb, K) // Кристаллография. - 1989. - T.34, Вып. 6. - С. 1475-1479.

6. Cолодовников С.Ф., Клевцова Р.Ф., Глинская Л.А., Клевцов П.В. Синтез и кристаллоструктурное исследование Rb4Mn(MoO4)3 и Cs4Cu(MoO4)3 // Кристаллография. - 1988. - T.33, Вып. 6. - С. 1380-1386.

Базаров Баир Гармаевич, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8

Намсараева Туяна Валерьевна, кандидат химических наук, старший преподаватель, Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Улан-Удэ

Базарова Жибзема Гармаевна, доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, [email protected]

Bazarov Bair Garmaevich, doctor of physics and mathematics, senior researcher, laboratory of oxide systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova, str., 8.

Namsaraeva Tuyana Valerievna, candidate of chemistry, senior lecturer, Siberian State University of Telecommunications and Computer Science.

Bazarova Zhibzema Garmaevna, doctor of chemistry, head of the laboratory of oxide systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova, str., 8.

УДК 548.736

СИНТЕЗ ДВОЙНЫХ МОЛИБДАТО-ФОСФАТОВ СОСТАВА Pr(Eu)2+i/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x С.Г. Доржиева, Ж.Г. Базарова, Ю.Л. Тушинова, Д. Михайлова, Г. Эренберг

Получены сложные молибдато-фосфаты состава Ln2+1/3xZr3(MoO4)9.x(PO4)x, где Ln = Pr, Eu, x = 0.1-0.8. Синтез был проведен методом твердофазных реакций. Изучена возможность твердофазного синтеза новых молибдато-фосфатов замещением (МоО4)2' на (РО4)3- в двойных цирконийсодержащих молибдатах и определено влияние химического состава на устойчивость кристаллической структуры.

Ключевые слова: молибдато-фосфаты, твердофазные реакции.

SYNTHESIS OF DOUBLE MOLYBDATE-PHOSPHATES OF Pr(Eu)2+1/3xZr3(MoO4)9_x(PO4)x COMPOSITION S.G. Dorzhieva, Zh.G. Bazarova, Yu.L. Tushinova, D. Mikhailova, H. Ehrenberg

There had been obtained complex molybdate-phosphates of Ln2+1/3xZr3(MoO4)9.x(PO4)x composition, where Ln = Pr, Eu, x = 0.1-

0.8, synthesized by the method of solid-phase reactions. The possibility of solid-phase synthesis of new molybdate-phosphates by substitution of (МоО4)2' to (РО4)3' in double zirconium-containing molybdates was studied and the influence of chemical composition on stability of crystal structure had been determined.

Keywords: molybdate-phosphates, solid-phase reactions.

С.Г. Доржиева, Ж.Г. Базарова, Ю.Л. Тушинова, Д. Михайлова, Г. Эренберг. Синтез двойных молибдато-фосфатов состава

Pr(Eu)2+i/3xZr3(MoO4)9.x(PÜ4)x________________________________________________________________________________________________

В последние годы интерес многих исследователей направлен на создание различных форм сложных молибдатов и фосфатов. Наряду с продолжением исследований изучается возможность модификации анионной части соединений. Изменение размерных характеристик катионов и анионов позволит синтезировать принципиально новые по составу, строению и свойствам сложные соединения и существенно расширить области их применения. Настоящая работа посвящена поиску новых сложных молибдатов с видоизмененной анионной частью и изучению условий их образования и строения. Исследование этих соединений представляет несомненный интерес, как в теоретическом, так и в прикладном плане, поскольку замещение MoO42- на PO43- приводит к образованию новых структур. В связи с этим полученные сложные молибдато-фосфаты также должны обладать ионопроводящими, люминесцентными свойствами, соединения с цирконием могут обладать высокой термической, химической и радиационной устойчивостью.

Экспериментальная часть

Двойные молибдато-фосфаты состава Pr(Eu)2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x (x = 0,1-1,5) получали в результате многостадийного отжига стехиометрических количеств оксидов (содержание основного компонента не менее 99,9%) и (NH4)H2PO4. Прокаливание реакционных смесей проводили в фарфоровых или алундовых тиглях на воздухе в муфельной печи. Температура синтеза 750-800 C. Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на дифрактометрах Advance D8 фирмы Brucker AXS (СиКа-излучение, графитовый монохроматор) m|«STOE STADI P» (СиКа-излучение).

Вычисление и уточнение параметров элементарных ячеек выполнены по однозначно проиндици-рованным линиям порошковых рентгенограмм с использованием пакетов программы FullProf.

Результаты и обсуждение

Изучена возможность твердофазного синтеза новых молибдато-фосфатов замещением (МоО4)2- на (РО4)3- в двойных молибдатах состава М2Zr3(MoO4)9, М=Рг, Eu, определено влияние химического состава на устойчивость кристаллической структуры. Разработаны оптимальные условия синтеза Pr(Eu)2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x, методом рентгенофазового анализа идентифицирован фазовый состав синтезированных соединений. Методом Ритвельда с помощью программы FullProf (пакет программ WinPlotr) по известному аналогу Nd3Zr2(MoO4)9 [1] были проиндицированы рентгенограммы, которые показали образование однофазных продуктов Pr2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x при x = 0.1—0.8,

Eu2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x x = (0.1—0.6), определены параметры элементарной ячейки (рис. 1, табл. 1).

x = 0.1

x = 0.3

Рис. 1. Дифрактограммы соединений Pr2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x

2011/3

Таблица 1 Параметры элементарной ячейки Pr(Eu)2+1/3xZr3(MoO4)9_x(PO4)x

Параметры элементарной ячейки

Pr2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x Eu2+1/3xZr3(MoO4)9-x(PO4)x

x a = b, Â с, Â x a = b, Â с, Â

x = 0.1 9.8342(1) 58.7667(3) x = 0.3 9.7867(1) 58.0907(5)

x = 0.3 9.8279(1) 58.7464(8) x = 0.6 9.7857(1) 58.0972(6)

x = 0.8 9.8196(1) 58.7123(5)

Литература

1. Клевцова Р.Ф., Солодовников С.Ф., Тушинова Ю.Л. и др. Новый тип смешанного каркаса в кристаллической структуре двойного молибдата Nd3Zr2(MoO4)9 // Журнал структур. химии. - 2000. - Т.41, №2. - С. 343-348.

Доржиева Сэсэгма Гэлэгжамсуевна, кандидат химических наук, научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, 8(3012)433362,

[email protected]

Базарова Жибзема Гармаевна, доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, 8(3012)433362, [email protected]

Тушинова Юнна Лудановна, кандидат химических наук, научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, 8(3012)433362, [email protected]

Михайлова Дарья, доктор, отдел функциональных и композитных материалов, Институт комплексных материалов Института исследований твердого тела и материалов, [email protected] (Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IKM Leibniz-IFW Dresden))

Эренберг Хельмут, профессор, зав. отделом функциональных и композитных материалов, Институт комплексных материалов, [email protected] (Leibniz-Institut für Festkörper-und Werkstoffforschung Dresden (IKM Leibniz-IFW Dresden))

Dorzhieva Sesegma Gelegzhamsuevna, candidate of chemistry, researcher, laboratory of oxide systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 8, 8(3012)433362.

Bazarova Zhibzema Garmaevna, doctor of chemistry, head of laboratory of oxide systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 8.

Tushinova Yunna Ludanovna, candidate of chemistry, laboratory of oxide systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 8, 8(3012)433362.

Mikhailova Daria, doctor, department of functional and composite materials, Institute of complex materials of Institute of Solid and Materials Researches.

Ehrenberg Helmut, professor, head of department of functional and composite materials, Institute of complex materials

УДК 553.637

ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ CsB3O5 и CsLiB6O10:Al,Rb Б.Г. Базаров, Н.А. Пыльнева, А.К. Субанаков, А.Ф. Рожков, А.И. Непомнящих, Ж.Г. Базарова

Работа выполнена при поддержки Интеграционного проекта СО РАН №34.

Выращены объемные кристаллы CsBOs, CsLiBgOia CsLiBgO10:Al и CsLiBgO10:Al,Rb. Для определения концентрационных и температурных интервалов кристаллизации CsLiBgOw, методами РФА и ДТА изучены двойные системы CsBOs — LiB3O5 и CsLiBgOw — CsLiMoO4. Подтверждено конгруэнтное плавление CsLiBgOw при температуре 845°С.

Ключевые слова: нелинейно-оптические кристаллы, триборат цезия, цезий-литиевый борат.

GROWTH OF CsB3O5 и CsLiB6O10 MONOCRYSTALS: Al,Rb B.G. Bazarov, N.A. Pyl'neva, A.K. Subanakov, A.F. Rozhkov, A.I. Nepomnyaschikh, Zh.G. Bazarova

CsB3O5, CsLiBgOw CsLiBgO10:Al and CsLiBgO10:Al,Rb bulk crystals had been grown. Double systems CsB3O5 — LŒ3O5 and CsLiBgOw — CsLiMoO4 were studied by methods of differential thermal analysis and X-ray diffraction in order to definite concentration and temperature areas of CsLiBgO10 crystallisation. Congruent melting CsLiBgO10 was confirmed at temperature 845°С.

Key wods: nonlinery-optical crystal, cesium triborate, cesium-litium borate.