Синтез и термодинамические свойства титаната тулия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии/термогравиметрии, рентгенофазового анализа и электронной микроскопии изучены температурные стадии процесса кристаллизации титаната тулия в структурном типе пирохлора при нагревании гидроксидного прекурсора, полученного способом обратного осаждения. Измерена молярная теплоемкость Tm2Ti2O7 в интервале температур 2–1870 K и на основе сглаженных значений теплоемкости выполнен расчет термодинамических функций при 0–1900 K и энергии Гиббса образования из оксидов и элементов. Выделен вклад в теплоемкость аномалии Шоттки при 20–320 K.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Г. Гагарин

Институт общей и неорганической химии им. Н.C. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

А. В. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н.C. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

В. Н. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н.C. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

А. В. Хорошилов

Институт общей и неорганической химии им. Н.C. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

К. С. Гавричев

Институт общей и неорганической химии им. Н.C. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Список литературы

  1. Тимофеев Н.И., Салибеков Г.Е., Романович И.В. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1971. Т. 7. С. 890.
  2. Щербакова Л.Г., Мамсурова Л.Г., Суханова Г.Е. // Успехи химии. 1979. Т. 48. С. 423.
  3. Комиссарова Л.Н., Шацкий В.М., Пушкина Г.Я. и др. Соединения редкоземельных элементов. Карбонаты, оксалаты, нитраты, титанаты. М.: Наука, 1984. 235 с.
  4. Арсеньев П.А., Глушкова В.Б., Евдокимов А.А. и др. Соединения редкоземельных элементов. Цирконаты, гафнаты, ниобаты, танталаты, антимонаты. М.: Наука, 1985. 261 с.
  5. Шляхтина А.В., Карягина О.К., Щербакова Л.Г. // Неорган. материалы. 2004. Т. 40. С. 67.
  6. Шляхтина А.В., Кнотько А.В., Ларина Л.Л. и др. // Неорган. материалы. 2004. Т. 40. С. 1495.
  7. Brixner L.H. // Inorg. Chem. 1964. V. 3. P. 1065.
  8. Ершова Л.М., Игнатьев Б.В., Кусалова Л.П. и др. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1977. Т. 13. С. 2042.
  9. Farmer J.M., Boather L.A., Chacoumakos B.C. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 605. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.153
  10. Саркисов Э.С., Бердников В.Р., Головина Г.П. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1967. Т. 3. С. 1637.
  11. Тимофеева Н.И., Крайнова З.И., Сакович В.Н. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1973. Т. 9. С. 1756.
  12. Колесников А.В., Щербакова Л.Г., Бреусов О.Н. // Докл. АН СССP. 1980. Т. 251. С. 142.
  13. Subramanian M., Aravamudan G., Subba Rao. // Prog. Solid State Chem. 1983. V. 15. P. 55.
  14. Kramer S.A., Tuller H.L. // Solid State Ionics. 1995. V. 82. P. 15. https://doi.org/10.1016/0167-2738(95)00156-Z
  15. Wang Z., Wang X., Zhou G. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2019. V. 39. P. 3229. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.04.018
  16. Vassen R., Jarligo M.O., Steinke T. et al. // Surf. Coat. Technol. 2010. V. 205. P. 938. https://doi.org /10.1016/j.surfcoat.2010.08.151
  17. Yang D.Y., Xu C.P., Fu E.G. et al. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res., Sect. B. 2015. V. 356–357. P. 69. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.04.058
  18. Schiffer P., Ramirez A.P. // Comments Condens. Matter Phys. 1996. V. 18. P. 21.
  19. Greedan J.E. // J. Alloys Compd. 2006. V. 412. P. 444. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.12.084
  20. Zinkin M.P., Harris M.J., Tun Z. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 1996. V. 8. P. 103.
  21. Bissengalieva M.R., Knyazev A.V., Bespyatov M.A. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2022. V. 165. P. 106646. https://doi.org/10.1016/j.jct.2021.103346
  22. Резницкий Л.А. // Неорган. материалы. 1993. Т. 29. С. 1310.
  23. Корнеев В.Р., Глушкова В.Б., Келер Э.К. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1971. Т. 7. С. 886.
  24. Папуцкий Ю.Н., Кржижановская В.А., Глушкова В.Б. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1974. Т. 10. С. 1551.
  25. Helean K.B., Ushakov S.V., Brown C.E. et al. // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. P. 1858. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2004.01.009
  26. Rosen P.F., Woodfield B.F. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 141. P. 105974. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.105974
  27. Sabbah R., Xu-wu A., Chickos J.S. et al. // Thermochim. Acta. 1999. V. 331. P. 93. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(99)00009-X
  28. Prohaska T., Irrgeher J., Benefield J. et al. // Pure Appl. Chem. 2022. V. 94. P. 573. https://doi.org/10.1515/pac-2019-0603
  29. Гуськов В.Н., Гавричев К.С., Гагарин П.Г., Гуськов А.В. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. С. 1072. https://doi.org/10.1134/S0044457X19100040
  30. Guskov A.V., Gagarin P.G., Guskov V.N. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 28004. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.06.125
  31. Voskov A.L., Kutsenok I.B., Voronin G.F. // Calphad. 2018. V. 61. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2018.02.001
  32. Voronin G.F., Kutsenok I.B. // J. Chem. Eng. Data. 2013. V. 58. P. 2083. https://doi.org/10.1021/je400316m
  33. Tari A. The specific heat of matter at low temperatures. L.: Imperial College Press, 2003. 211 p. https://doi.org/10.1142/9781860949395_0006
  34. Westrum E.F. Jr.// J. Therm. Anal. 1985. V. 30. P. 1209. https://doi.org/10.1007/BF01914288
  35. Konings R.J.M., Beneš O., Kovács A. et al. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2014. V. 4. P. 013101. https://doi.org/10.1063/1.4825256
  36. Chase M.W. // J. Phys. Chem. Ref. Data Monograph № 9 NIST-JANAF. Washington, 1998.
  37. Глушко В.П. Термические константы веществ. Справочник. М., 1965. https://www.chem.msu.su/cgibin/tkv.pl?show=welcome.html&_ga=2.137226480.1380683462.1715071323-1284717817.1617178349

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ДСК/ТГ высушенного образца прекурсора Tm2Ti2O7

Скачать (92KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгеновская дифракция образцов прекурсора Tm2Ti2O7, отожженных при 500, 1000, 1200 и 1500С

Скачать (84KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Морфология образцов титаната тулия: слева направо температура отжига 1000, 1200 и 1500С

Скачать (320KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Теплоемкость титаната тулия по данным: 1 – релаксационной (2–42.4 K), 2 – адиабатической (5.9–341.4 K) и 3 – дифференциальной сканирующей (329–1869 K) калориметрии. На врезках показаны области самых низких температур и стыковки результатов измерений методами адиабатической и дифференциальной сканирующей калориметрий

Скачать (203KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Разность теплоемкостей титанатов тулия и лютеция: ΔCp = Cp(Tm2Ti2O7) – Cp(Lu2Ti2O7). Теплоемкость титаната лютеция заимствована из работы [21]. На врезке – разность ΔCp титанатов тулия и лютеция из той же работы

Скачать (168KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Молярная теплоемкость Tm2Ti2O7: 1 – измеренная методом ДСК и 2 – рассчитанная по Нейману–Коппу из теплоемкостей простых оксидов

Скачать (161KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024