Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Бабарик Артем Анатолійович. Синтез та властивості складних фосфатів на основі ніобію та танталу : Дис... канд. наук: 02.00.01 - 2009.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Бабарик А.А. Синтез та властивості складних фосфатів на основі ніобію та танталу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата наук за спеціальністю 02.00.01 – неорганічна хімія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню кристалоутворення в калійфосфатних розчин-розплавах, що містять ніобій, тантал та полівалентні метали, з’ясуванню будови та властивостей синтезованих сполук.

Визначено області і умови кристалізації фосфатів на основі гетеровалентних пар “M5+ + Mn+” (M5+ – Nb, Ta) та розроблено підходи до їх синтезу.

На основі структурних досліджень (26 сполук) виявлено особливості будови структурних аналогів КТР (KMIII0.5Nb0.5OPO4, KMII0.333Nb0.667OPO4, MIII – Сr, Fe, In; MII – Mg, Mn, Co, Ni), лангбейнітового типу (K2MIII1.5MV0.5(PO4)3, MIII – Sc, Ti, V, Cr, Fe, In, Y, Ho-Lu; MV – Nb, Ta) та фосфато-ніобатних бронз (K5+3xMIIxNb8-xP5O34, MII – Mg, Mn, Cu, Cd). Встановлений зв'язок спектральних (ІЧ-, електронної), магнітних характеристик з будовою сполук.

Результати вимірювання провідності ряду синтезованих сполук є підґрунтям розробки фізичної моделі руху носіїв заряду у структурних аналогах КТР і створення твердих електролітів на їх основі.

  1. Досліджено закономірності кристалоутворення у розчин-розплавах для систем K2O–P2O5MV2O5MIIO і K2O–P2O5MV2O5M2IIIO3 (MII – Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd; MIII – Cr, Fe, In, Sc, Y, Ce-Lu; MV – Nb, Ta) в залежності від вихідного співвідношення K2O/P2O5 та природи гетеровалентної пари M(V) + М(II,ІІІ). Виявлено області та умови утворення сполук типів KMII0.333Nb0.667OPO4, KMIII0.5Nb0.5OPO4 та K2MIII1.5MV0.5(PO4)3 і показано, що характер кристалоутворення у ніобій- та танталвмісних системах має спільні риси у випадку 4f-елементів та відмінний для 3d-металів.

  2. Показано, що димолібдат калію є зручним розплавом-розчинником для синтезу та вирощування кристалів гетеровалентно заміщених фосфатів KMII0.333Nb0.667OPO4, KMIII0.5Nb0.5OPO4, K5+3xMIIxNb8-xP5O34 (MII – Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd; MIII – Cr, Fe, Ga, In; MV – Nb) та танталатів типу MIITa2O6 (MII – Mg, Mn, Co, Ni). Запропоновано методики одержання монокристалів сполук ряду KMII0.333Nb0.667OPO4 (MII – Mg, Mn, Co, Ni), які є перспективними матрицями для створення ТЕЛ на їх основі.

  3. Для одержання танталвмісних фосфатних матриць запропоновано використання K2TaF7, що дозволяє проводити взаємодію в гомогенних розчин-розплавах при значних концентраціях танталу. Показано, що структурні аналоги КТiOРO4 на основі танталу та 3d-металів утворюються лише за умови входження до їх складу фтору, роль якого полягає у зв’язуванні танталу у фрагменті -MІІІ-O(F)-Ta-O(F)-.

  4. Показано, що необхідною умовою утворення кристалічних каркасів фосфато-ніобатних бронз типу K5+3xMIIxNb8-xP5O34 (MII – Mg, Mn, Cu, Cd) є часткове гетеровалентне ізоморфне заміщення певних кристалографічних позицій ніобію за принципом ”1/3M(II) + 2/3Nb(V) M(IV).

  5. Встановлено, що формування кристалічних каркасів нових ніобій- та танталвмісних структурних аналогів КТiOРO4 відбувається як в центросиметричних (Pnan), так і нецентросиметричних (Р41, Р43) просторових групах і залежить від природи полівалентних металів у парах “Mn+ + М5+”.

  6. Проведений на основі рентгеноструктурних досліджень аналіз масиву даних для фосфатів з лангбейнітовим типом гратки K2MIII1.5MV0.5(PO4)3 (MIII – Sc, Ti, V, Y, In, Ho-Lu; MV – Nb, Ta ) показав, що стабільність каркасу для даних сполук забезпечується жорсткістю зв’язування ортофосфатними тетраедрами деформованих октаедрів полівалентних металів, ступінь викривлення яких зростає від 3d- до 4f-елементів.

  7. Виявленні особливості провідності складнозаміщених фосфатів KMII0.333Nb0.667OPO4 (MII – Mn, Co, Ni) створюють передумови для розробки на основі нових функціональних матеріалів зі спеціальними електрофізичними характеристиками.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

    1. Babaryk A. A. Centrosymmetric aliovalent KTP isomorphs KMIII0.5Nb0.5OPO4 (M = Fe, Cr) / A. A. Babaryk, I. V. Zatovsky, V. N. Baumer, N. S. Slobodyanik, O. V. Shiskin // Acta Crystallogr. Sect. C: Cryst. Struct. Commun. – 2006. – Vol. 62 – p. i92-i93. (Особистий внесок: синтез описаних сполук, розрахунки кристалічних структур).

    2. Babaryk A. A. Novel KTP-like complex phosphates KMII0.33Nb0.67PO5 (MII—Mn, Co) / A. A. Babaryk, I.V. Zatovsky, V.N. Baumer, N.S. Slobodyanik, P.G. Nagorny, O.V. Shishkin // J. Solid State Chem. – 2006. – Vol. 180 – p. 1990-1997. (Особистий внесок: синтез описаних сполук, розрахунки структур, інтерпретація спектральних даних).

    3. Затовский И.В. Сложные фосфаты K2MIIIMV(OPO4)2 – гетеровалентно замещенные аналоги KTiOPO4 / И.В. Затовский, A.A. Бабарик, М.С. Слободяник // Жур. прикл. хим. – 2006. – т. 79, №. 11 – с. 1765-1768. (Особистий внесок: синтез описаних сполук, інтерпретація спектральних даних).

    4. Затовський І. Кристалізація складних фосфатів із розчин-розплавів систем K2O-P2O5-MIII2O3-Nb2O5 (MIII = Cr, Fe). / І. Затовський, А. Бабарик, М. Слободяник, К. Теребіленко // Вісник Київського університету. Хімія. – 2006. – т.43 – с. 10-11. (Особистий внесок: дослідження взаємодії у розчин-розплавах, синтез описаних сполук).

    5. Babaryk A.A. The complex phosphate K0.92In0.46Nb0.54OPO4: a new representative of the KTiOPO4 family. / A.A. Babaryk, I.V. Zatovsky, V.N. Baumer, N.S. Slobodyanik, K.V. Domasevitch // Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun. – 2007. – Vol. C63 – p. i105-i108. (Особистий внесок: синтез описаної сполуки, розрахунок кристалічної структури).

    6. Babaryk A.A. Synthesis, structure and magnetic characterization of a new phosphate K1.84Fe1.42Nb0.58(PO4)3 with the langbeinite-type structure. / A.A. Babaryk, I.V. Zatovsky, N.S. Slobodyanik, I.V. Ogorodnyk // Z. Naturforsch. – 2008. – Vol. 63b – p. 345 – 348. (Особистий внесок: синтез описаної сполуки, розрахунок кристалічної структури, інтерпретація результатів магнітних досліджень).

    7. Гетерозаміщені фосфати з кристалічними каркасами типу МІІІ0,5MV1,5(PO4)3 KTiOPO4: зб. наук. праць V Всеукраїнської конференція студентів та аспірантів [„Сучасні проблеми хімії”] / Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка.– К.: Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка, 2004.– с. 7.

    8. Утворення складних гетерозаміщених фосфатів у розчин-розплавах системи К2O–P2O5–Fe2O3–Та2O5: матеріали XVI Української конференції з неорганічної хімії за участю закордонних учених, (Ужгород, 20-24 вересня 2004р.) / Київський нац. ун-т імені Т. Шевченка, Ужгородський нац. ун-т.– У.: Ужгородський нац. ун-т, 2004.– с. 156–157.

    9. Перспективи створення нелінійно-оптичних матеріалів на основі калій титаніл-фосфату (КТР) та його аналогів: зб. наук. праць ХІ наукової конференції [“Львівські хімічні читання – 2007”], (Львів, 30 травня-1 червня 2007р.) / Львівський нац. ун-т ім. І. Франка, наук. т-во Шевченка. – Л.: Львівський нац. ун-т ім. І. Франка, 2007.– П1.

    1. Синтез та дослідження складних фосфатів у розчин розплавах систем К2O–P2O5–MoO3MV2O5MIIO (MV – Nb, Ta; MII – Mg, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd): тези доповідей XVII Українська конференція з неорганічної хімії за участю закордонних вчених, присвячена 90-річчю заснування Національної академії наук України (15-19 вересня 2008р.) / Наукова рада з проблеми “Неорганічна хімія” НАН України, ін-т загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київський нац. ун-т ім. Т. Шевченка, Львівський нац. ун-т ім. І. Франка. – Л.: Видавничий центр Львівського нац. ун-ту ім. І. Франка, 2008 –с. 237.


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины