Получение и импедансная спектроскопия цезий(рубидий)-содержащих тройных вольфраматов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

   Цель работы состояла в направленном синтезе новых фаз вольфраматов одно-, трех- и четрехвалентных металлов и определении их кристаллографических, термических и электрофизических свойств.   Методом твердофазных реакций в диапазоне температур 400−750 °С были получены вольфраматные фазы составов MRA0,5(WO4)3 (М – одно-, R – трех-, A – четырехзарядные элементы). Определены их кристаллографические и термические характеристики. Синтезированные тройные вольфраматы, кристаллизующиеся в гексагональной сингонии, исследованы методом дифференциальной сканирующей калориметрии. По данным дифференциальной сканирующей калориметрии установлено увеличение температур плавления соединений при возрастании ионного радиуса трехвалентного катиона в ряду СsRTi0,5(WO4)3 (R = Al, Cr, Ga, Fe, In). Такая же корреляция наблюдается при переходе от рубидиевых производных к цезиевым. Проведено сравнение термической стабильности тройных вольфраматов титанового и гафниевого рядов. Температуры плавления RbRTi0,5(WO4)3 примерно на 20 °С выше, чем у гафниевых аналогов. Методом импедансной спектроскопии исследованы диэлектрические характеристики CsRTi0,5(WO4)3 (R = Fe, Cr) представителей семейства тройных вольфраматов. Температурно-частотные зависимости проводимости тройных вольфраматов при различных частотах 1 Гц – 1 мГц, измеренные в режиме нагрева и охлаждения, характеризуются небольшим температурным гистерезисом и достигают величин 10-2–10-3 См/см в высокотемпературной области при энергии активации, равной 0,4–0,5 Эв. Характер частотных спектров импеданса, измеренных в диапазоне 1 Гц – 1 мГц при различных температурах, подтверждает наличие ионопроводящих свойств образца и позволяет рассматривать полученные фазы как перспективные твердые электролиты.

Об авторах

С. Г. Доржиева

Байкальский институт природопользования СО РАН

Email: bsesegma@mail.ru

Ж. Г. Базарова

Байкальский институт природопользования СО РАН

Email: jbaz@binm.ru

Список литературы

  1. Lee K.H., Chae K.-W., Cheon C.I., Kim J.S. Photoluminescence and structural characteristics of double tung-states A(M1−XPrX)W2O8 (A = Li, Cs, M = Al, Sc, La) // Journal of the European Ceramic Society. 2010. Vol. 30, no. 2. P. 243–247. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2009.05.048.
  2. Yu Y., Wu S., Zhu X., Zhang X., Yu H., Qiu H., et al. Crystal growth, structure, optical properties and laser performance of new tungstate Yb:Na2La4(WO4)7 crystals // Optical Materials. 2021. Vol. 111. P. 110653. doi: 10.1016/j.optmat.2020.110653.
  3. Bazarov B.G., Dorzhieva S.G., Shendrik R.Yu., Tushinova Yu.L., Bazarova Ts.T., Sofich D.O., et al. Synthesis and luminescent properties of new double Ln2Zr(WO4)5 (Ln = Tb, Dy) tungstates // Chimica Techno Acta. 2022. Vol. 9, no. 2. P. 20229205. doi: 10.15826/chimtech.2022.9.2.05.
  4. Dorzhieva S.G., Bazarova J.G., Bazarov B.G. Exploration of phase equilibria in the triple molybdate system, electrical properties of new Rb5M1/3Zr5/3(MoO4)6 (M – Ag, Na) phases // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 2021. Vol. 42. P. 824–830. doi: 10.1007/s11669-021-00927-4.
  5. Цыретарова С.Ю., Еремина Н.С., Кожевникова Н.М., Мокроусов Г.М. Синтез люминофоров красного свечения на основе боросиликатного стекла и фаз переменного состава NaMgSc0.5Lu0.5(MoO4)3 : Eu3+ и Na0.5Mg0.5Sc-Lu0.5(MoO4)3 : Eu3+ со структурой NASICON // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. N 12. С. 1374–1379. doi: 10.7868/S0002337X15120143. EDN: UJHQLB.
  6. Dhiaf M., Megdiche Borchani S., Gargouri M., Guidara K., Megdiche M. Temperature-dependent impedance spectroscopy of monovalent double tungstate oxide // Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 767. P. 763–774. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.07.128.
  7. Hota S.S., Panda D., Choudhary R.N.P. Studies of structural, dielectric, and electrical properties of polycrystalline barium bismuth tungstate for thermistor application // Inorganic Chemistry Communications. 2023. Vol. 153. P. 110785. doi: 10.1016/j.inoche.2023.110785.
  8. Buzlukov A.L., Fedorov D.S., Serdtsev A.V., Kotova I.Yu., Tyutyunnik A.P., Korona D.V. Ion mobility in triple sodium molybdates and tungstates with a NASICON structure // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2022. Vol. 134. P. 42–50. doi: 10.1134/S1063776122010071.
  9. Serdtsev A., Kotova I., Medvedeva N. First-principles study of electronic structure, sodium diffusion, and (de)intercalation in NASICON NaMR(MoO4)3 (M = Mg, Ni; R = Cr, Fe) // Ionics. 2021. Vol. 27. P. 3383–3392. doi: 10.1007/s11581-021-04133-7.
  10. Bai C., Lei C., Pan S., Wang Y., Yang Z., Han S., et al. Syntheses, structures and characterizations of Rb3Na(MO4)2 (M = Mo, W) crystals // Solid State Sciences. 2014. Vol. 33. P. 32–37. doi: 10.1016/j.solidstatesciences.2014.04.011.
  11. Доржиева С.Г., Софич Д.О., Базаров Б.Г., Шендрик Р.Ю., Базарова Ж.Г. Оптические свойства молибдатов с комбинацией редкоземельных элементов // Неорганические материалы. 2021. Т. 57. N 1. С. 57–62. doi: 10.31857/S0002337X21010048. EDN: UGRZBV.
  12. Кожевникова Н.М. Синтез ап-конверсионного люминофора в системе K2MoO4–BaMoO4–Lu2(MoO4)3, легированного эрбием // Неорганические материалы. 2021. Т. 57. N 2. С. 181–188. doi: 10.31857/S0002337X21010097. EDN: KMPXTG.
  13. Zouaoui M., Jendoubi I., Zid M.F., Bourguiba N.F. Synthesis, crystal structure and physico-chemical investigations of a new lyonsite molybdate Na0.24Ti1.44(MoO4)3 // Journal of Solid State Chemistry. 2021. Vol. 300. P. 122221. doi: 10.1016/j.jssc.2021.122221.
  14. Tolstov K.S., Politov B.V., Zhukov V.P., Chulkov E.V., Kozhevnikov V.L. Oxygen non-stoichiometry and phase decomposition of double perovskite-like molybdates Sr2M-MoO6–δ, where M = Mn, Co, and Ni // Materials Letters. 2022. Vol. 316. P. 132039. doi: 10.1016/j.matlet.2022.132039.
  15. Jansi Rani B., Swathi S., Yuvakkumar R., Ravia G., Rajalakshmi R., A.G. Al-Sehemi, et al. Samarium doped barium molybdate nanostructured candidate for supercapacitors. Journal of Energy Storage. 2022. Vol. 56, pt. A. P. 105945. doi: 10.1016/j.est.2022.105945.
  16. Кожевникова Н.М., Батуева С.Ю., Гадиров Р.М. Люминесцентные свойства твердых растворов K1–xMg1–xSc(Lu)1+x(MoO4)3 (0 ≤ х ≤ 0.5), легированных ионами Eu3+ // Неорганические материалы. 2018. Т. 54. N 5. С. 482–487. doi: 10.7868/S0002337X18050081. EDN: XNRPZZ.
  17. Yang Y., Li F., Lu Y., Du Y., Wang L., Chen S., et al. CaGdSbWO8:Sm3+: a deep-red tungstate phosphor with excellent thermal stability for horticultural and white lighting applications // Journal of Luminescence. 2022. Vol. 251. P. 119234. doi: 10.1016/j.jlumin.2022.119234.
  18. Романова Е.Ю., Базаров Б.Г., Клевцова Р.Ф., Глинская Л.А., Тушинова Ю.Л., Федоров К.Н.. Фазообразование в системе K2MoO4–Lu2(MoO4)3–Hf(MoO4)2. Кристаллоструктурное исследование тройного молибдата K5LuHf(MoO4)6 // Журнал неорганической химии. 2007. Т. 52. N 5. С. 815–818. EDN: IASCEH.
  19. Базаров Б.Г., Клевцова Р.Ф., Чимитова О.Д., Глинская Л.А., Федоров К.Н., Тушинова Ю.Л.. Фазообразование в системе Rb2MoO4–Er2(MoO4)3–Hf(MoO4)2. Кристаллическая структура нового тройного молибдата Rb5ErHf(MoO4)6 // Журнал неорганической химии. 2006. Т. 51. N 5. С. 866–870. EDN: HTICAN.
  20. Namsaraeva T.V., Bazarov B.G., Klevtsova R.F., Glinskaya L.A., Fedorov K.N., & Bazarova Zh.G. Subsolidus phase equilibrium in Cs2Mo04-Al2(Mo04)3-Zr(Mo04)2 system and crystal structure of new ternary molybdate CsAlZr0.5(MoO4)3 // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2010. Vol. 55. P. 209–214. doi: 10.1134/S0036023610020129.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).