Синтез ортоборатов Sr 3tr 2(bo 3) 4, tr = Sm, Ho, y, Yb Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

5. Жуковский В.М. Статика и динамика процессов твердофазного синтеза молибдатов двухвалентных элементов: автореф. дис. ... д-ра хим. наук. - Свердловск: Изд-во Урал. гос. ун-та, 1974. - 41 с.

6. Плясова Л.М., Кефели Л.М. Рентгенографическое исследование молибдатов хрома и алюминия // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. - 1967. - Т. 3. - №5. - С. 906-908.

7. Giquel-Mayer P.C., Mayer M., Perez G. Etude Structural du Molybdate Double d’Argent et de Zinc Ag2Zn2Mo3O12 // Acta Crystallogr. - 1981. - B. 37. - №5. - P. 1035-1039.

8. Двойные молибдаты алюминия, галлия, индия, хрома, железа и висмута с одновалентными серебром и таллием / А.П. Перепелица и др. // Журн. неорган. химии. - 1977. - Т. 22. - №4. - С. 994-997.

9. Хайкина Е.Г., Басович О.М., Хальбаева К.М. Фазообразование в серебросодержащих молибдатных системах с участием трехвалентных металлов // Тез. докл. III Всерос. науч. конф. по физ.-хим. анализу. -Махачкала, 2007. - С. 8-10.

10. Лазоряк Б.И., Ефремов В.А. Фазы переменного состава Na2xM2nSc2(i-x)(MoO4)3 (M=Zn, Cd, Mg) // Журн. неорган. химии. - 1987. - Т. 32. - №3. - С. 652-656.

11. Синтез и кристаллоструктурное исследование тройного молибдата NaMg3In(MoO4)5 / Р.Ф. Клевцова и др. // Журн. структур. химии. - 1993. - Т. 34. - №5. - С. 147-151.

12. Порай-Кошиц М.А., Атовмян Л.О. Кристаллохимия и стереохимия координационных соединений молибдена. - М.: Наука, 1974. - 232 с.

Котова Ирина Юрьевна, кандидат химических наук, научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8; кафедра общей и неорганической химии, Бурятский государственный университет, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а, e-mail: ikotova@binm.bscnet.ru

Kotova Irina Yurievna, candidate of chemical sciences, researcher, Laboratory of Oxide Systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova Str., 8; Department of General and Inorganic Chemistry, Buryat State University, 670000, Ulan-Ude, Smolin Str., 24a, e-mail: ikotova@binm.bscnet.ru

УДК 546.553.637 © Т.Н. Хамаганова, Т.Г. Хумаева

СИНТЕЗ ОРТОБОРАТОВ Sr3TR2(BO3)4, TR = Sm, Ho, Y, Yb

Методом твердофазных реакций синтезированы ортобораты состава SrsTR2(BOs)4 (3:1:4). Полученные фазы были изучены рентгенофазовым анализом.

Ключевые слова: рентгенофазовый анализ, фаза, бораты.

T.N. Khamaganova, T.G. Khumaeva SYNTHESIS OF ORTHOBORATES Sr3TR2(BO3)4, TR = Sm, Ho, Y, Yb

The orthoborates of Sr3TR2(BO3)4 (3:1:4) composition were synthesized by the method of solid-state reactions. The obtained phases were studied using X-ray phase analysis.

Keywords: X-ray phase analysis, phase, borates.

Ранее нами исследованы структуры двойных боратов бария и редкоземельных элементов состава Ba3ТR2(BO3)4, TR = La, Pr [1-2]. Интерес к этим соединениям объясняется высокими значениями эффективной люминесценции и устойчивостью соединений. На основе двойных боратов M3ТR2(BO3)4, TR = РЗЭ, M = Ca, Sr, Ba были получены люминофоры зеленого цвета, по яркости не уступающие промышленным [3]. Поэтому внимание исследователей в последние годы сфокусировано на соединениях этого состава [4-6].

Известно, что соединения Sr3TR2(BO3)4, где TR = Pr, La, Nd, Y кристаллизуются в нецентросимметричной пр.гр. Pc2jn [7-9], поэтому соединения этого семейства могут обладать нелинейнооптическими свойствами.

Цель работы - синтез и исследование ортоборатов Sr3TR2(BO3)4 (3:1:4), где TR = РЗЭ.

Экспериментальная часть

В качестве исходных веществ использовали оксиды редкоземельных элементов Sm2O3 (х.ч.), Ho2O3 (х.ч.), Yb2O3 (х.ч.), Y2O3 (х.ч.) с содержанием основного компонента не менее 99,9%, карбонат стронция SrCO3 квалификации (х.ч.) и борную кислоту H3BO3 (х.ч.). Синтез образцов осуществляли методом твердофазных реакций при ступенчатом отжиге стехиометрических количеств исходных реагентов в интервале температур 350-1000 °С в платиновых тиглях на воздухе. Отжиг образцов выполняли в течение 90-100 ч с многократным перетираниями. Достижение равновесия в образцах контролировали рентгенографически. Съемку образцов проводили на порошковом автодифрактометре D8 Advance Bruker AXS (CuKa - излучение, графитовый монохроматор).

Результаты и их обсуждение

Четкие рефлексы на рентгенограммах образцов Sr3TR2(BO3)4, TR = Sm, Ho, Y, Yb, отсутствие линий исходных и возможных промежуточных соединений указывали на получение нами индивидуальных фаз. Сравнение рентгенограмм полученных соединений с приведенными в литературе показало их сходство. Соединение Sr3Y2(BO3)4 кристаллизуется в ромбической сингонии и имеет нецентросимметричную пр. гр. Pc21n с параметрами элементарной ячейки а = 8,694 (8) A, b = 15,971 (1) А, с = 7,391 (2) А и Z = 4 [10]. Проекция структуры на плоскость (001) показана на рис. 1. Основными структурными единицами являются изолированные В03-треугольники, кислородные полиэдры атомов стронция и иттрия. Атомы иттрия занимают два различных кристаллографических положения (Y1 и Y2), и каждый из них имеет КЧ = 8. Колонки полиэдров Y(2)O8, связанные общими ребрами, выстроены вдоль оси - с. Расстояние между двумя соответствующими атомами Y равно значению параметра с. Атомы стронция занимают три позиции с КЧ = 8, 9 и 10. Все полиэдры иттрия и стронция, объединяясь между собой общими ребрами, образуют трехмерный каркас. На рис. 2. приведены рентгенограммы полученных нами Sr3TR2(B03)4, TR = Sm, Но, Y, Yb образцов при 1000 °С.

► ь

Рис. 1. Проекция Sr- и Y- полиэдров на плоскость (001) по [10]

Рис. 2. Рентгенограммы образцов ортоборатов Sr3TR2(BO3)4, TR = Sm (1), Ho (2), Y (3), Yb (4)

Литература

1. Кристаллические структуры Ba3TR2(BO3)4, TR = La, Pr / Т.Н. Хамаганова и др. // Кристаллография. -1990. - Т. 35. - №4. - С. 856-860.

2. Хамаганова Т.Н., Трунов В.К. Рентгенографическое исследование двойных боратов состава Ba3TR2(BO3)4, TR = РЗЭ // Журн. неорган. химии. - 1993. - Т. 38. - №12. - С. 195-1959.

3. Постолов В.С., Бендерская Л.П. Синтез и исследование люминесцентных свойств смешанных боратов РЗЭ и щелочноземельных металлов // Сб. науч. тр. ВНИИ люминофоров и особо чистых веществ. - Ставрополь, 1975. - Вып. 12. - С. 84-87.

4. The growth and spectroscopic characteristics of Ca3Y2(BO3)4:Er3+ laser crystal / С.-Y. Tu end oth. // J. Crystal Growth. - 2004. - V.260. - P. 410-413.

5. Crystal growth and spectral properties of Yb3+:Sr3La2(BO3)4 crystal / J.-G. Pan end oth. // Optical Materials. -2006. - V.28. - P. 250-254.

6. Han B., Zhang J., Lu Y.-H. Novel Emitting-Color Tunable Phosphors Ba3Y2(BO3)4:Ce3+, Tb3+ with Efficient Energy Transfer for Near-UV Light-Emitting Diodes // J. Am. Ceram. Soc. - 2012. - P. 1-5.

7. Палкина К.К., Кузнецов В.Г., Моруга Л.Г. Кристаллическая структура Pr2Sr3(BO3)4 // Журн. структур. химии. - 1973. - Т.14. - № 6. - С. 1053-1057.

8. Абдуллаев Г.К., Мамедов Х.С., Амиров С.Т. Кристаллическая структура La2Sr3(BO3)4 // Кристаллография. - 1973. - Т.18. - №5. - C. 1075-1077.

9. Абдуллаев Г.К., Мамедов Х.С. Кристаллическая структура Nd2Sr3(BO3)4 // Журн. структур. химии. -1974. - Т.15. - №1. - С. 157-159.

10. Zhang Y., Li Y. Red photoluminescence and crystal structure of Sr3Y2(BO3)4 // J. of Alloys and Compounds. - 2004. - V.384. - P. 88-92.

Хамаганова Татьяна Николаевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, e-mail: khamaganova@binm.bscnet.ru

Хумаева Туяна Гатыповна, аспирант, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, e-mail: tuyana8383@mail.ru

Khamaganova Tatyana Nikolaevna, candidate of chemical sciences, senior researcher, Laboratory of Oxide System, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova Str., 6, e-mail: khamagano-va@binm.bscnet.ru

Khumaeva Tuyana Gatypovna, postgraduate student, Laboratory of Oxide Systems, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova Str., 6, e-mail: tuyana8383@mail.ru

УДК 548.0 © Б.Н. Цыдыпова, А.А. Павлюк

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ДВОЙНОГО МОЛИБДАТА Li8Bi2(MoO4)7

Определены состав шихты и параметры процесса выращивания кристаллов Li8Bi2(MoO4)7 из раствора в расплаве на затравку. Выращены кристаллы Li8Bi2(MoO4)7, пригодные для оптических измерений.

Ключевые слова: двойной молибдат, выращивание кристаллов, модифицированный метод Чохральского.

B.N. Tsydypova, A.A. Pavlyuk CRYSTALS OF DOUBLE MOLYBDATE Li8Bi2(MoO4)7 GROWTH

The composition of charge and the parameters of crystals Li8Bi2(MoO4)7 growth process have been determined while they are obtained from solution in the melt on a seed. Crystals Li8Bi2(MoO4)7, suitable for optical measurements have been grown.

Keywords: double molybdate LisBi2(MoO4)7.

В системе Li2MoO4-Bi2(MoO4)3 кроме LiBi(MoO4)2 образуется еще один двойной молибдат состава Li8Bi2(MoO4)7, кристаллизующийся в тетрагональной решетке (пр. гр. 14), отличной от шеелита. Параметры элементарной ячейки Li8Bi2(MoO4)7: a = 21.130(3), c = 5.287(1) А. В целом молибдат представляет собой новый структурный тип (рис. 1) и не встречается у других солеобразных соединений с тетраэдрическими оксоанионами. Уникальность Li8Bi2(MoO4)7 вызвана особым положением висмута в ряду трехвалентных металлов, причинами которого являются, с одной стороны, большой ионный