Научная статья на тему 'СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ МИНЕРАЛА НАФФИЛЬДИТА С УЧАСТИЕМ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ'

СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ МИНЕРАЛА НАФФИЛЬДИТА С УЧАСТИЕМ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
26
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОЕДИНЕНИЕ / КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА / НАФФИЛЬДИТ / ПАРАМЕТРЫ РЕШЕТКИ / ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ТЕРМО-ЭДС

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Агаева Рейхан, Мамедов Шарафат Гаджиага Оглы, Аждарова Дильбар Самед, Рагимова Валида Мурад, Алиев О.М.

В последние годы значительно возрос интерес к тройным и четверным соединениям с участием редкоземельных элементов, а также меди, сурьмы и висмута, обладающих более широким спектром физических свойств. Благодаря ценным физическим свойствам они стали перспективными исследовательскими объектами современного материаловедения. Целью работы было исследование свойств синтетических аналогов минерала наффильдита с участием редкоземельных элементов Синтез образцов проводили из тройных сульфидов (в случае получения Cu2LaSb3S7, Си2СеБЬ3Б7, Cu2PrSb3S7 и Cu2NdSb3S7) сплавлением в запаянных, предварительно откачанных до остаточного давления 10-3 мм рт. ст. кварцевых ампулах при 950-1100 К в течение 8 часов. Остальные сурьма и висмутсодержащие аналоги из-за перитектического характера образования синтезированы через шихты (2Cu+Ln+3Sb(Bi)+7S) из особо чистых элементов. После завершения реакции проводили гомогенизирующий отжиг в течение месяца при 600-700 К в зависимости от состава. Полученные образцы исследовали методами дифференциально-термического, рентгенофазового и микроструктурного анализов, а также измерением микротвердости и определением плотности. Методами прямого синтеза из элементов или из лигатуры CuSbS2(CuBiS2) и LnSbS3(LnBiS3) синтезированы соединения типа Cu2LnSb3S7 или Cu2LnBi3S7 (Ln- редкоземельный элемент). Установлено, что они изоструктурны, кристаллизуются в орторомбической сингонии и относятся к структурному типу наффильдита Pb2Cu(Pb, Bi) Bi2S7. Соединения Cu2LaSb3S7, Cu2PrSb3S7 и Cu2NdSb3S7 плавятся конгруэнтно при 975, 985 и 1015 К соответственно, а все остальные образуются по перитектической реакции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Агаева Рейхан, Мамедов Шарафат Гаджиага Оглы, Аждарова Дильбар Самед, Рагимова Валида Мурад, Алиев О.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SYNTHESIS AND STUDY OF THE PROPERTIES OF SYNTHETIC ANALOGUES OF THE MINERAL NAFFILDITE WITH THE PARTICIPATION OF RARE EARTH ELEMENTS

In recent years, there has been a significant increase in interest in ternary and quaternary compounds with the participation of rare earth elements (REE), as well as copper, antimony, and bismuth, which have a wider range of physical properties. Due to their valuable physical properties, they have become promising targets of research for modern materials science. Therefore, the purpose of this work is to study the properties of synthetic analogues of naffildite with the participation of rare earth elements. The samples were synthesised from ternary sulphides (in the case of obtaining Cu2LaSb3S7, Cu 2CeSb3S7, Cu 2PrSb3S7 and Cu2NdSb3S7) by fusion in sealed quartz ampoules, preliminarily evacuated to a residual pressure of 10-3 mmHg at 950-1100 K for 8 hours. The remaining antimony and bismuth-containing analogues, due to the peritectic nature of formation, were synthesised through batches (2Cu + Ln + 3Sb(Bi) + 7S) from especially pure elements. After completion of the reaction, homogenizing annealing was carried out for a month at 600-700 K, depending on the composition. The obtained samples were investigated by differential thermal (DTA), X-ray phase (XRD) and microstructural (MSA) analyzes, as well as by measuring the microhardness and determining the density. Compounds of the Cu2LnSb3S7 or Cu2LnBi3S7 (Ln - REE) type have been synthesised by direct synthesis from elements or from the ligature CuSbS2(CuBiS2) and LnSbS3(LnBiS3). It was found that they are isostructural and crystallize in the orthorhombic system (Cu2LnSb3S7 - a = 14.490-t14.264, b = 21.422-t21.206, c = 3.902-3.804 A; Cu2LnBi3S7 - a = 14.722-t14.506, b = 21.864*21.564, c = 4.142*3.464 A; Z = 4, simple group Pbnm or Pbn21) and belong to the structure type of naffildite Pb2Cu (Pb, Bi) Bi2S7. Cu2LaSb3S7, Cu 2PrSb3S7 and Cu2NdSb3S7 melt congruently at 975, 985, and 1015 K, respectively, and other compounds are formed by a peritectic reaction.

Текст научной работы на тему «СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ МИНЕРАЛА НАФФИЛЬДИТА С УЧАСТИЕМ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ»

ISSN 1606-867Х (Print) ISSN 2687-0711 (Online)

Конденсированные среды и межфазные границы

https://journals.vsu.ru/kcmf/

Оригинальные статьи

Научная статья

УДК 546:65.817;546.736.22

https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9049

Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита с участием редкоземельных элементов

Р. М. Агаева2, Ш. Г. Мамедовш, Д. С. Аждарова1, В. М. Рагимова1, О. М. Алиев1

1Институт катализа и неорганической химии им. М. Нагиева Национальной Академии Наук Азербайджана, пр. Г. Джавида, 113, Баку Az1143, Азербайджан

2Азербайджанский государственный педагогический университет, пр. Г. Гаджибекли, 68, Баку AZ1000, Азербайджан

Аннотация

В последние годы значительно возрос интерес к тройным и четверным соединениям с участием редкоземельных элементов, а также меди, сурьмы и висмута, обладающих более широким спектром физических свойств. Благодаря ценным физическим свойствам они стали перспективными исследовательскими объектами современного материаловедения. Целью работы было исследование свойств синтетических аналогов минерала наффильдита с участием редкоземельных элементов

Синтез образцов проводили из тройных сульфидов (в случае получения Cu2LaSb3S7, Cu2CеSb3S7, Cu2PrSb3S7 и Cu2NdSb3S7) сплавлением в запаянных, предварительно откачанных до остаточного давления 10-3 мм рт. ст. кварцевых ампулах при 950-1100 К в течение 8 часов. Остальные сурьма и висмутсодержащие аналоги из-за перитектического характера образования синтезированы через шихты (2Cu+Ln+3Sb(Bi)+7S) из особо чистых элементов. После завершения реакции проводили гомогенизирующий отжиг в течение месяца при 600-700 К в зависимости от состава. Полученные образцы исследовали методами дифференциально-термического, рентгенофазового и микроструктурного анализов, а также измерением микротвердости и определением плотности. Методами прямого синтеза из элементов или из лигатуры CuSbS2(CuBiS2) и LnSbS3(LnBiS3) синтезированы соединения типа Cu2LnSb3S7 или Cu2LnBi3S7 (Ln- редкоземельный элемент). Установлено, что они изоструктурны, кристаллизуются в орторомбической сингонии и относятся к структурному типу наффильдита Pb2Cu(Pb, Bi) Bi2S7. Соединения Cu2LaSb3S7, Cu2PrSb3S7 и Cu2NdSb3S7 плавятся конгруэнтно при 975, 985 и 1015 К соответственно, а все остальные образуются по перитектической реакции.

Ключевые слова: соединение, кристаллическая структура, наффильдит, параметры решетки, электропроводность и термо-эдс

Для цитирования: Агаева Р. М., Мамедов Ш. Г., Аждарова Д. С., Рагимова В. М., Алиев О. М. Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита с участием редкоземельных элементов. Конденсированные среды и межфазные границы. 2022;24(1): 3-10. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9049

For citation: Agaeva R. M., Mammadov Sh. H., Azhdarova D. S., Ragimova V. M., Aliev O. M. Synthesis and study of the properties of synthetic analogues of the minerai naffildite with the participation of rare earth elements. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2022;24(1): 3-10. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9049

И Мамедов Шарафат Гаджиага, e-mail: azxim@mail.ru

© Агаева Р. М., Мамедов Ш. Г., Аждарова Д. С., Рагимова В. М., Алиев О. М., 2022

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Р. М. Агаева и др.

Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

1. Введение

В последние годы значительно возрос интерес к тройным и четверным соединениям с участием редкоземельных элементов (РЗЭ), а также меди, сурьмы и висмута, обладающих более широким спектром физических свойств. Благодаря ценным физическим свойствам они стали перспективными исследовательскими объектами современного материаловедения [1-3].

Кристаллохимическое обоснование и получение новых классов соединений на базе известных структур имеет важное значение. В этом аспекте получение и изучение физико-химических свойств аналогов минерала наффильдита дает возможность расширить круг сложных соединений. Поэтому целью работы является исследование свойств синтетических аналогов минерала наффильдита с участием редкоземельных элементов.

Кристаллическая структура наффильдита впервые была определена в работе [4]. Минерал наффильдит кристаллизуется в ортором-бической сингонии и имеет следующие параметры элементарной ячейки: а = 14.387 (7), Ь = 21.011 (5), с = 4.46 (6) А, пространственная группа РЬпт или РЬп21, Z = 4.

Основы структуры наффильдита содержат десятиэлементные сложные ленты. Эти десяти-

элементные ленты с обоих сторон соединены РЬ, Bi и статистически расположенными РЬ, Вь Последний состоит из айкинитных лент [5]. Следует отметить, что авторы [6] при рассмотрении кристаллохимии гомологов стибнита Sb2S3 ссылаются и на структуру наффильдита. Ими установлено, что стибнитные ленты являются основным элементом многих природных и синтетических сульфосолей. В дальнейшем в [9-11] установлено, что кристаллическая структура ряда синтетических соединений, в частности, РЬ^Ь^13, РЬ4 75В^^112, и других составлена из

сложных комбинаций полуоктаэдрических лент.

При рассмотрении кристаллохимии сложных сульфидов [12, 13] установлено, что структура наффильдита с обеих сторон соединена с общими атомами серы четырьмя элементными лентами айкинита [СиРЬ2В^6]8. Здесь атомы Си играют роль цементирующего катиона. Однако в монографии [13] приведены только параметры элементарной ячейки, межплоскостные расстояния и интенсивности дифракционных линий наффильдита. На рис. 1а приведены ленточные структуры, а на рис. 1б с помощью полинговской полиэдры структура наффильдита.

Как видно из рис. 1б, из атомов свинца четыре располагаются в восьмерных (тригональных призмах плюс два полуоктаэдра), четыре атома

Рис. 1. Кристаллическая структура наффильдита: а - ленточное представление; б - представление с полинговскими полиэдрами

Р. М. Агаева и др.

Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

РЬ и четыре атома Bi располагаются в семерных (полуоктаэдр плюс тригональная призма) коор-динациях. Четыре атома Bi располагаются в плоскости в центре полуоктаэдра и имеют пятерную координацию. Два атома РЬ и два атома Bi беспорядочно заполняют полиэдры, состоящие из полуоктаэдра и тригональной призмы, расположенные параллельно в плоскости. Четыре атома Си располагаются в тетраэдрах, образуют четверную координацию и играют роль цементирующего катиона. Учитывая вышесказанное, кристаллохимическую формулу наффильдита можно представить следующим образом:

Си4РЬ10ВЧ0^8 ^

^ У1Си4 ™РЪ4 УШРЪ4 ™(РЪ, В04 VIBi4 828

Таким образом, кристаллическая структура наффильдита состоит из нескольких полиэдров, имеющие сложные конфигурации. Следует отметить, что эта сложность конфигурации полиэдров дает нам возможность путем замещения катионов соответствующими атомами получить синтетические гомологические ряды наффильдита.

Известно, что КЧ лантаноидов в сложных сульфидах изменяется от 6 до 9 [14], координационные полиэдры в них в основном имеют вид октаэдра, тригональной призмы, одно, двух- и трехшапочных тригональных призм. Данное обстоятельство позволяет предполагать возможность получения новых классов соединений с замещением в структуре наффильдита РЬ, имеющего семерную координацию с катионами Еи2+ или УЪ2+ (статистически расположенных атомов РЪ, В^ с компенсирующими катионами атомов ВР+, расположенных в полуоктаэдрах, заменяя 8Ъ3+ и Ln3+ со структурой наффильдита.

Ранее нами синтезированы и изучены свойства синтетических лантан и неодимсодержащих аналогов минерала наффильдита [15], бертьери-та [16,17], айкинита, СиРЪВ^6 [18] и бурнонита СиРЪ8Ъ83 [19,20]. Исходя из этого, в настоящей работе представлены результаты синтеза, рентгенографического исследования и физико-химические свойства аналогов минерала наффиль-дита с другими редкоземельными элементами.

2. Экспериментальная часть

Исходные тройные соединения (Си8Ъ82, CuBiS2, LnSЪS3 и LnBiS3) подробно изучены в [1, 21, 22]. Для определения оптимального режима синтеза и выращивания монокристаллов

соединений Cu2LnSb3S7 и Cu2LnBi3S7, производных от структуры наффильдита, проводились исследования методами дифференциально-термического (ДТА), рентгенофазового (РФА) и микроструктурного (МСА) анализов, а также измерением микротвердости и определением плотности. ДТА выполняли на термографе Курнакова марки НТР-70 в температурном интервале 298-1200 К. Скорость нагрева 10 град/ мин. В качестве стандарта использовали оксид алюминия [23].

Рентгенограммы снимали на установке D2 PHASER фирмы Брюкер (CuK^-излучение, Ni-фильтр); МСА проводили на микроскопе МИМ-8. Микротвердость измеряли на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузках, выбранных в результате измерения микротвердости каждой фазы, а плотность определяли пикнометриче-ским методом.

Синтез образцов проводили из тройных сульфидов (в случае получения Cu2LaSb3S7, Cu^Sb^, Cu2PrSb3S7 и Cu2NdSb3S7) сплавлением в запаянных, предварительно откачанных до остаточного давления 10-3 мм рт. ст. кварцевых ампулах при 950-1100 К в течение 8 часов. Остальные сурьма и висмутсодержащие аналоги из-за перитектиче-ского характера образования синтезированы через шихты (2Cu+Ln+3Sb(Bi)+7S) из особо чистых элементов. После завершения реакции проводили гомогенизирующий отжиг в течение месяца при 600-700 К в зависимости от состава.

3. Результаты и обсуждение

Диаграмма состояния системы CuSbS2-PrSbS3, построенная по результатам физико-химического анализа, приведена на рис. 2. Как видно, при соотношении компонентов 2 : 1 в системе CuSbS2-PrSbS3 образуется четверная суль-фосоль состава Cu2PrSb3S7. Это соединение плавится конгруэнтно при 985 К и делит систему на две подсистемы: CuSbS2-Cu2PrSb3S7 и Cu2PrSb3S7-PrSbS3. Обе подсистемы относятся к эвтектическому типу. Координаты эвтектических точек: 15 мол. % PrSbS3 и Т = 700 К, 55 мол. % PrSbS3 и Т = 825 К. Растворимость на основе исходных сульфидов ограничена и составляет 5 мол. % PrSbS3 на основе CuSbS2 и 5 мол. % CuSbS2 на основе PrSbS3.

Четверное соединение Cu2PrSb3S7 является фазой переменного состава и существует в интервале составов 32^37 мол. % PrSbS3.

Образование в системе новой фазы подтверждено и данными измерения микротвердо-

Р. М. Агаева и др

Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

CuSbS: 20 4 0 6 0 80 PrSbS3

мол.%

Рис. 2. Т-х диаграмма системы CuSbS2 - PrSbS3

сти. В зависимости от состава в системе CuSbS2-PrSbS3 наблюдается три набора значений микротвердости 2300^2450,2100^2200 и 2900^3100 МРа, относящиеся к микротвердости a, b и g-фаз соответственно.

Как отмечалось выше, все системы в ряду LaNd имеют одинаковый характер, т. е. четверные соединения плавятся конгруэнтно. Остальные подобные системы с участием сурьмы и висмута также квазибинарные, во всех случаях при соотношении компонентов 2 : 1 образуются на-ффильдитоподобные соединения. Однако они плавятся инконгруэнтно.

Данные РФА полностью согласуются с данными ДТА, МСА и подтверждают образование соединения типа Cu2LnSb3(Bi)3S7.

В табл. 1 приведены кристаллографические данные и некоторые физико-химические свойства соединений типа Cu2LnSb3(Bi3)S7, а в табл. 2 -расчет рентгенограмм некоторых соединений подобного типа.

Полученные четверные соединения изо-структурны между собой, кристаллизуются в ор-

торомбической сингонии и относятся к структурному типу наффильдита. В элементарной ячейке Cu2LnSb3(Bi3)S7 Z = 4, пространственная группа Pbnm или Pbnm2r Как видно из табл. 1, в ряду лантаноидов с увеличением заряда Ln3+ па -раметры и объем элементарной ячейки закономерно уменьшается.

Исследованы температурные зависимости коэффициентов электропроводности и тер-мо-эдс некоторых соединений типа Cu2Ln-Bi3S7(Ln = La, Nd, Sm, Gd, Er), рис. 3 и 4.

Результаты измерения показали, что для указанных кристаллов характерна зависимость, присущая примесным полупроводникам. В примесной области (315-343 К) электропроводность постепенно увеличивается и при переходе в собственную область (450-525 К) увеличивается скачкообразно. Ширина запрещенной зоны, вычисленная из этой области, растет в ряду Cu^Sb^ - Cu2GdSb3S7 от ДЕ = 0.53 (для Cu2LaSb3S7) до ДЕ = 0.80 эВ (для Cu2GdSb3S7 ) и ДЕ = 0.38 эВ (для Cu2LaBi3S7) до ДЕ = 0.90 эВ (для Cu2LuBi3S7), 2 3 7

Р. М. Агаева и др.

Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

Таблица 1. Кристаллографические и некоторые физико-химические свойства соединений типа

Cu2LnSb3S7 и Cu2LnBi3S7

Соединение Параметры решетки, A V, A3 Плотность, Микротвер- ДЕ, эВ

а b с г/см3 дость, МРа

Cu2LaSb3S7 1.4490 21.422 3.902 1232.92 4.38 1950 0.53

Cu2CeSb3S7 14.462 21.414 3.972 1230.08 4.46 2000 -

CU2prSb3S7 14.441 21.460 3.931 1218.23 4.512 2010 -

Cu2NdSb3S7 14.460 21.406 3.964 1226.98 4.64 2100 0.60

Cu2SmSb3S7 14.392 21.362 3.940 1211.32 4.82 2200 0.73

Cu2GdSb3S7 14.362 21.454 3.922 1208.45 4.78 2370 0.80

Cu2ErSb3S7 14.303 21.284 3.884 1182.39 4.90 2350 -

Cu2YbSb3S7 14.271 21.252 3.842 1152.86 4.96 2400 -

Cu2LuSb3S7 14.264 21.206 3.804 1150.64 5.36 2450 -

Cu2LaBi3S7 14.722 21.864 4.142 1333.23 5.70 1850 0.38

Cu2CeBi3S7 14.704 21.806 4.104 1315.89 5.92 1900 -

Cu2NdBi3S7 14.661 21.784 4.046 1292.19 6.16 1940 0.40

Cu2SmBi3S7 14.606 21.706 4.022 1275.3 6.32 2080 0.45

Cu2GdBi3S7 14.584 21.664 4.00 1263.79 6.54 2150 0.69

Cu2ErBi3S7 14.522 21.606 3.486 1093.77 6.70 2200 0.86

Cu2LuBi3S7 14.506 21.564 3.464 1083.56 6.83 2360 0.90

Таблица 2. Расчет рентгенограмм соединений

Cu2GdSb

3S7, Cu2LuSb3S7 и

Cu2NdBi3S7

Cu2GdSb3S7 Cu2LuSb3S7 Cu2NdBi3S7

d экс I/I ' o hkl d выч d экс I/I o hkl d выч d экс. I/I o hkl d вьгч

7.184 20 200 7.182 7.134 10 200 7.132 7.336 18 200 7.331

4.373 10 320 4.372 5.918 10 230 5.918 5.110 18 230 5.109

3.980 8 330 4.979 4.340 8 320 4.338 4.174 10 150 4.176

3.684 30 250 3.684 4.066 8 150 4.065 4.054 10 330 4.054

3.577 15 060 3.575 3.638 15 250 3.645 3.662 15 400 3.664

3.440 10 031 3.434 3.537 15 060 3.535 3.631 15 060 3.633

3.280 5 221 3.278 3.356 10 201 3.358 3.432 10 131 3.434

3.193 5 260 3.192 3.208 7 221 3.201 3.269 34 430 3.272

3.062 100 141 3.062 3.166 20 280 3.167 3.172 100 141 3.172

2.984 30 440 2.984 3.130 100 147 3.139 3.041 75 440 3.042

2.898 5 241 2.896 2.954 30 440 2.958 2.798 30 450 2.805

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2.794 60 331 2.793 2.941 10 241 2.939 2.369 20 470 2.373

2.649 28 401 2.648 2.861 45 331 2.861 2.334 40 271 2.338

2.310 8 511 2.304 2.601 30 401 2.602 2.280 25 560 2.281

2.240 30 560 2.239 2.550 8 161 2.547 2.120 5 650 2.120

2.122 12 1.10.0 2.122 2.271 10 511 2.269 2.093 8 601 2.092

2.034 12 611 2.034 2.226 40 560 2.220 2.050 15 720 2.057

1.958 80 002 1.961 2.120 25 371 2.118 2.023 10 002 2.023

1.875 35 132 1.875 2.100 6 0.10.0 2.098 1.860 30 312 1.862

1.827 8 142 1.827 2.009 8 611 2.007 1.848 35 711 1.853

1.689 12 690 1.689 1.900 10 002 1.902 1.774 25 830 1.778

1.619 8 362 1.618 1.838 6 202 1.837 1.716 8 352 1.718

1.574 5 452 1.597 1.819 30 222 1.811 1.581 8 691 1.583

1.530 10 940 1.530 1.776 8 142 1.776 1.335 26 113 1.333

1.479 5 901 1.478 1.748 20 491 1.747 1.310 10 692 1.310

1.703 10 741 1.701

1.693 10 840 1.690

1.670 8 690 1.673

1.580 8 362 1.580

1.560 10 452 1.560

1.520 5 940 1.519

Р. М. Агаева и др. Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

Рис. 3. Температурные зависимости электропроводности (а) и термо-э.д.с. (б) соединений Cu2LaBi3S7 (1), Cu2NdBi3S7 (2) и Cu2GdBi3S7 (3)

Рис. 4. Температурные зависимости электропроводности (а) и термо-э.д.с. (б) соединений Cu2SmBi3S7 (1), Cu2ErBi3S7 (2) и Cu2LuBi3S7 (3)

Характер изменения термо-эдс (а) для соединений Си^аВ^7, Си2ШВ^7 и Cu2GdBi3S7 подобен изменению электропроводности, т. е. в собственной области а резко уменьшается. В случае соединений Си^тВ^7, Си2ЕгВ^7 и Си^иВ^7 с увеличением электропроводности увеличивается и термо-эдс, а в собственной области проводимости она уменьшается, что видимо связано с их сложной зонной структурой.

4. Выводы

Разработаны технологические условия и синтезированы соединения типа и

Си2^В^7. Установлено, что они изоструктурны, кристаллизуются в орторомбической сингонии (СиДОЪ^ - а = 14.490v14.264, Ь = 21.422v21.206, с = 3.902-3.804 А; Си^пВ^7 - а = 14.722v14.506, Ь = 21.864v21.564, с = 4.1427-3.464 А; Z = 4, про-

Р. М. Агаева и др. Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

странственная группа Pbnm или Pbn2^ и относятся к структурному типу наффильдита.

Вычислены параметры кристаллических решеток полученных соединений и изучены некоторые физико-химические и электрофизические свойства. Установлено, что они являются полупроводники р-типа проводимости.

Заявленный вклад авторов

Мамедов Ш. Г. - написание статьи и руководитель научного исследования. Алиев О. М. -идея научной работы и написание статьи. Ажда-рова Д. С. - научное редактирование текста, итоговые выводы. Агаева Р. М. - исполнитель научного исследования. Рагимова В. M. - исполнитель научного исследования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных финансовых конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Список литературы

1. Рустамов П. Г., Алиев О. М., Эйнуллаев А. В., Алиев И. П. Хальколантанаты редких элементов. М.: Наука, 1989. 238 с.

2. Levine B. F., Bethea C. G., Lambrcht Y. G., Rob-bins M. Nonlinear optical properties of Zn3AgInS3 and Zn5AgInS7. IEEE Journal of Quantum Electronics. 2013;40(2): 258-259. httpiT://doi.org/10.1109/ JQE.1973.1077477

3. Frumar M., Kalat, Norak J. Growth and some physical properties of semiconducting CuPbSbS3 crystals. Journal of Crystal Growth. 2011;62(3): 239-244. https://doi.org/10.1016/0022-0248(73)90011-0

4. Kohatsu I., Wuensch B. J. The crystal structure of nuffieldite, Pb2Cu(Pb, Bi)Bi2S7. Zeitschrift fur Kristallographie B. 1973;138: 343-365. https://doi. org/10.1524/zkri.1973.138.1-4.343

5. Kohatsu I., Wuensch B. J. The crystal structure of aikinite, PbCuBiS3. Acta Crystallographica Section B. 1975;27(7): 1245-1252. https://doi.org/10.1107/ S0567740871003819

6. Орлова А. Ю., Гайнов Р. Р., Дуглав А. В., Пеньков И. Н. Электронная структура и косвенные спин-спиновые взаимодействия в бурноните (CuPbSbS3) по данным ЯКР сурьмы. Письма вЖЭТФ. 2013; 97(7): 479-484. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=20920410

7. Петрова И. В., Каплунник Л. Н., Бортников Н. С. и др. Кристаллическая структура синтетического робинсонита. Доклады Академии наук СССР. 1978;241(1): 88-90. Режим доступа: http:// www.mathnet.ru/links/25023945c613505eda5b0c048 a6f26b7/dan41834.pdf

8. Петрова И. В., Кузнецова А. И., Белоконе-ва Е. Л. и др. О кристаллической структуре булан-женита. Доклады Академии наук СССР. 1979;242(20): 337-340. Режим доступа: http://www.mathnet.ru/ php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=dan&paper id=41989&option_lang=rus

9. Петрова И. В., Бортников Н. С., Победим-ская Е. А., Белов Н. В. Кристаллическая структура новой синтетической Pb, Sb сульфосоли. Доклады Академии наук СССР. 1979;244(3): 607-609. Режим доступа: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml ?wshow=paper&jrnid=dan&paperid=42281&option_ lang=rus

10. Победимская Е. А., Каплунник Л. Н. Кристаллохимия сульфидов. Итоги науки и техники. Сер. Кристаллохимия. М: 1983;17: 61-62.

11. Костов И., Минчева-Стефанова И. Сульфидные минералы. М.: Мир; 1984. 229 с.

12. Елисеев А. А., Кузьмичева Г. М. О реализации закона простых постоянных кратных отношений в кристаллохимии халькогенидов редкоземельных элементов. Журнал неорганической химии. 1979;24(1): 68-73.

13. Agaeva R. M., Kasumov V. A., Aliev O. M. Synthesis and X-ray diffraction characterization of Cu2LnSb3S7 (Ln = La, Nd). Inorganic Materials. 2002;38(7): 645-646. https://doi.org/10.1023/ A:1016219820562

14. Агаева Р. М., Алиев О. М. Диаграммы состояния систем CuBiS2-LnBiS3(Ln = La, Nd). Неорганические материалы. 2005;41(9): 1051-1053. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=9152240

15. Гасымов В. А., Гасымова Г. Н., Алиев О. М. Синтез и рентгенографическое исследование FeNdSbS4 - аналога бертьерита. Неорганические материалы. 2004;40(10): 1247-1248. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17651259

16. Алиев О. М., Аждарова Д. С., Рагимова В. М., Максудова Т. Ф. Синтез и физико-химические свойства лантансодержащего аналога минерала бертьерита FeSb2S4. Журнал неорганической химии. 2018;63(3): 3581-361. https://doi.org/10.7868/ S0044457X18030169

17. Алиев О. М., Аждарова Д. С., Агаева Р. М., Максудова Т. Ф., Мамедов Ш. Г. Фазообразование на разрезах Cu2S(Sb2, S3, PbSb2S4, Pb5Sb4Sn)-PbCuSbS3 квазитройной системы Cu2S-PbS-Sb2S3 и физические свойства твердых растворов (Sb2S3)1-x(PbCuSbS3)x. Неорганические материалы. 2018;54(12): 1275-"1280. https://doi.org/10.1134/ s0002337x18120011

18. Алиева Р. А., Байрамова С. Т., Рагимова В. М., Алиев О. М., Багиева М. Р. Диаграммы состояния систем CuSbS2-MeS (Me - Sb, Eu, Yb). Неорганические материалы. 2010;46: 783-787. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15108820

Р. М. Агаева и др. Синтез и изучение свойств синтетических аналогов минерала наффильдита...

19. Байрамова С. Т., Багиева М. Р., Агапашае-ва С. М., Алиев О. М. Взаимодействие в системах CuAsS2-MeS (Ме - РЪ, Еи, УЪ). Неорганические материалы. 2011;47(3): 280-283. Режим доступа: https://www.eliЪrary.ru/item.asp?id=15598551

20. Байрамова С. Т., Багиева М. Р., Алиев О. М. Синтез и свойства структурных аналогов минерала бурнонита. Неорганические материалы. 2011;47(4): 399-402. Режим доступа: https://www. eliЪrary.ru/item.asp?id=16311211

21. Бабанлы М. Б., Юсибов Ю. А., Абышов В. Т. Трехкомпонентные халькогениды на основе меди и серебра. Баку: Изд-во БГУ. 1993. 341 с.

22. Лазарев В. Б., Беруль С. И., Салаов А. В. Тройные полупроводниковые соединения в системах AI-BV-CVI. М.: Наука; 1982. 150 с.

23. Рзагулуев В. А., Керимли О. Ш., Аждарова Д. С., Мамедов Ш. Г., Алиев О. М. Фазовые равновесия в системах Ag8SnS6-Cu2SnS3 и Ag2SnS3-Си^п^9. Конденсированные среды и межфазные границы. 2019;21(4), 544-551. https://doi. о^10.17308Дст0019.21/2365

Информация об авторах

Агаева Рейхан, к. х. н., доцент, Азербайджанский государственный педагогический университет (Баку, Азербайджан).

https://orcid.org/0000-0002-2924-3204;

agayeva.reyhan@mail.ru

Мамедов Шарафат Гаджиага оглы, доктор PhD по химии, доцент, с. н. с., институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Ф. Нагиева Национальной академии наук Азербайджана (Баку, Азербайджан).

https://orcid.org/0000-0002-1624-7345 azxim@mail.ru

Аждарова Дильбар Самед, д. х. н., институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Ф. На-гиева Национальной академии наук азербайджана (Баку, Азербайджан).

https://orcid.org/0000-0002-8119-733X dilbarazhdarova@gmail.com Рагимова Валида Мурад, к. х. н., институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Ф. Наги-ева Национальной академии наук Азербайджана (Баку, Азербайджан).

https ://orcid.org/0000-0001-6974-9966

Алиев Озбек Мисирхан, д. х. н., профессор, институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Ф. Нагиева Национальной академии наук Азербайджана (Баку, Азербайджан).

https://orcid.org/0000-0002-6411-108X алиевозбек@gmail.com

Поступила в редакцию 06.10.2021; одобрена после рецензирования 15.12.2021; принята к публикации 15.02.2022; опубликована онлайн 25.03.2022.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.