Диссертация (Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства), страница 8

PDF-файл Диссертация (Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства), страница 8 Химия (46863): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, э2019-06-29СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства". PDF-файл из архива "Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой докторскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени доктора химических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 8 страницы из PDF

Уточнение параметров решеткипроводили по методу Ритвельда с использованием программного комплексаFullprof [111]. В интервале температур 100 – 700 С дифрактограммы получалина дифрактометре ДРОН-6 (Институт геологии Коми НЦ УрО РАН), ввысокотемпературной камере HDK-S1 (Edmund Bühler Gmbh). Скоростьнагрева (охлаждения) образца до заданной температуры – 10/мин, шаг по 2θ –0,1, выдержка – 10 с.Пикнометрическую плотность однофазных образцов определяли постандартнойметодикесогласноГОСТ2211-65.Экспериментальноопределяемая плотность образца зависит от распределения допирующихкатионов по кристаллографическим позициям структуры и числа вакансий вкатионных и анионных подрешетках.

Уменьшение количества вакансий впозициях висмута и O' ведет к увеличению плотности образца. Различия вплотности образцов из-за разного распределения допанта по катионнымпозициям больше, чем погрешность определения (~ 3-5 %) пикнометрическойплотности.Электронно-микроскопические исследования полученных соединенийвыполнялись с целью определения однофазности образцов, дисперсности ихпорошков и микроструктуры керамики. Был использован сканирующийэлектронный микроскоп TESCAN VEGA 3 SBU. Калориметрические (ДСК) итермогравиметрические измерения (ТГА) образцов были выполнены наанализаторе STA 409 PC Luxx (Netzsch GmbH) (Институт химии Коми НЦ УрОРАН).502.2.2 Определение состояния окисления допирующих атомовДля определения состояния окисления в синтезированных объектах(допированных титанатах и замещенных ниобатах висмута) были использованыметоды NEXAFS, ЭПР, ЯГР.

NEXAFS спектры тонкой структуры ближнегокрая полосы поглощения ренгеновского излучения для хром-, марганец- имедьсодержащих титанатов висмута были получены на синхротронномизлучении (BESSY-II, Berlin). Спектры были получены методом полногоквантового выхода внешнего фотоэффекта (TEY) [112]. В качестве стандартовбыли использованы устойчивые оксиды 3d-элементов и выполнено сравнениеполученных спектров простых и сложных оксидов со спектрами излитературных источников.

Для ряда соединений получены ЭПР спектры сиспользованием спектрометров Bruker (СПбГУ, РЦ-центр коллективногопользования), Радиопан (Институт геологии Коми НЦ УрО РАН).Спектры ЯГР получены на спектрометре WISSEL (СПбГУ). Измерениябыли выполнены в режиме поглощения при комнатной температуре сиспользованиемсоотнесенык57Cо/Rh источника. Величины изомерного сдвига (IS)α-Fe.Экспериментальныеспектры былиобработаны сприменением функций Лоренца с использованием программы MossFit [113].512.2.3 Измерения магнитных характеристикМагнетохимическое исследование допированных титанатов и ниобатоввисмута было выполнено методом Фарадея, который основан на измерениисилы, действующей на образец, помещенный в неоднородное магнитное поле.Измерения выполнены на установке лаборатории магнетохимии кафедрынеорганической химии СПбГУ.

Все измерения были сделаны при четырехнапряженностях магнитного поля в температурном интервале 77-400 К с шагом20 К (при 16 фиксированных значениях температуры). Погрешность измеренийне больше 1 %.По полученным данным были рассчитаны величины удельной магнитнойвосприимчивости(χуд)образцов,азатем,определеныпарамагнитныесоставляющие молярной магнитной восприимчивости, (χпара), их обратныевеличины, а также, величины эффективного магнитного момента μэф втемпературном интервале 77 ≤ Т (К) ≤ 360.

Диамагнитные поправки приопределении χМ вводились с учетом восприимчивости диамагнитной матрицы(титанатов и ниобатов висмута без допирующих атомов парамагнетика),измеренной в том же температурном интервале. Эффективный магнитныймомент рассчитывался по формуле Кюри (2.1):N 2  23kT(2.1)Для ряда образцов были выполнены измерения намагниченности винтервале температур 4-300 К в полях 3 и 5 Тл на магнитометре VSM-5TCryogenic Ltd (Институт химии твердого тела УрО РАН).522.2.4 Измерения электрофизических характеристикИзмерения электрофизических характеристик выполняли на переменноми на постоянном токе двузондовым и четырехзондовым методами.

Емкость (С)и тангенс угла диэлектрических потерь (D) образцов измеряли на переменномтоке посредством моста переменного тока – LCR (измерителя цифрового МТ4090) в диапазоне температур 20-760 °C. Использовались нанесенныевжиганием серебряной пасты электроды, обеспечивающие более стабильныйконтакт с образцом, чем при использовании платиновой пасты.Измерения электрофизических характеристик проводили в режименагревания и охлаждения при термостатировании до постоянства показателейприборов (~15 мин в каждой точке). Величины диэлектрической постоянной ɛ иудельной проводимости σ рассчитывали по формулам, приведенным ниже (2.22.3):CphS 0,(2.2)и  DC p 2f ,(2.3)где ε0 – диэлектрическая проницаемость вакуума, Фм-1;ε – диэлектрическая проницаемость;σ – удельная проводимость, Ом-1м;f –частота приложенного поля, Гц;S – площадь торца керамического образца, м2.h – толщина керамического образца, м;Измерения характеристик в различных газовых средах (воздух, кислород,аргон) проводили двухзондовым (на переменном токе) и четырехзондовым(постоянный ток) методами.

Для измерений на постоянном токе две тонкихплатиновых проволоки (измерительные электроды) впрессовывали в брусок,прокаливали при температуре спекания образцов ~ 1100 °C для полученияплотной керамики, затем на торцы бруска наносили платиновую пасту (длятокоподводящих электродов) и нагревали до 600 °С для сжигания органическихдобавок. Потенциал измеряли с помощью мультиметра В7-34А, в качестве53источника тока использовали ТЕС41 (НТР 30.5).

Проводимость образцарассчитывали по нижеприведенным формулам 2.4, 2.5:h,RS(2.4)Ih,ES(2.5)где σ – удельная проводимость, Ом-1см-1;R – сопротивление, Ом;Е – разность потенциалов, В;I – сила тока, А;S – площадь торцов, см2.h – толщина образца, см.В измерительную ячейку кислород или аргон поступали из баллонов(содержание основного компонента 99,999 %).

Измерения выполнялись приполной стабилизации показаний приборов.Исследованиепараметровимпеданса[114,115]синтезированныхсоединений выполняли с использованием импедансметра Z-1000P «Elins» вдиапазоне частот от 0,1 Гц до 1 МГц в интервале температур 20-620°С, с шагом20 °С и выдержкой 30 мин для установления равновесия. ТермостатированиепроводилосьпосредствомТП703«ВАРТА».Определениепараметровимпеданса проводили с использованием формул 2.6-2.9.Cu Z ; [(Z ) 2  ( Z ) 2 ](2.6),u Z;( Z )  ( Z ) 2(2.8),2 ()  57,3arctg (Z );ZZ  (Z ) 2  (Z ) 2 ;(2.7)(2.9)где Z′ и Z′′ действительная и мнимая компоненты импеданса, Ом, ɷ – круговаячастота, Гц; φ – фазовый угол.54Коэффициент Зеебека определяли по методу термо-эдс при градиентетемпературы 25-30 К по толщине образца, спеченного в виде таблетки.Определение доли ионной проводимости через измерения среднихионных чисел переноса проводили методом ЭДС.

Для определения ионнойпроводимости, также, выполнены измерения сопротивления допированныхтитанатов висмута Bi1,6МхTi2O7-δ (М – Cu, Fe), относящихся к структурномутипу пирохлора, в зависимости от парциального давления кислорода вдиапазоне p(O2) 10-16-0,21 атм при 750 °С на установке с автоматическимизменением и регулированием давления кислорода p(O2) Zirconia-318, сдатчиком кислорода на базе YSZ [116]. Измерения выполнены в Институтевысокотемпературной электрохимии УрО РАН (г.

Екатеринбург).55ГЛАВА 3 СИНТЕЗ И АТТЕСТАЦИЯ ДОПИРОВАННЫХ НИОБАТОВ ИТИТАНАТОВ ВИСМУТА С ПЕРОВСКИТОПОДОБНОЙ СЛОИСТОЙСТРУКТУРОЙ И СТРУКТУРОЙ ТИПА ПИРОХЛОРА3.1 Синтез и анализ ниобатов и титанатов висмута, относящихся кструктурному типу пирохлора и перовскитоподобной слоистой структуреВ литературе представлен широкий набор методов, позволяющихполучать порошок титаната висмута Bi4Ti3O12 слоистой перовскитоподобнойструктуры определенной диспресности и при разной температуре конечнойтермообработки: твердофазный синтез [41, 42], синтез с использованиеммеханической активации [119-121], самораспространяющийся синтез [122-123],синтез из расплава солей [124], методы золь-гель и цитратный [125-128],методы гидролиза и сосаждения [129-132], разложение металлорганическихпрекурсоров[133],синтезизполимерныхпрекурсоров[134,135],гидротермальный синтез [136-139].ПроцессформированияметастабильногоBi2Ti2O7чувствителенквнешним условиям.

Однофазный Bi2Ti2O7 был получен при использованииследующих методов: гидротермального [140-143], аэрозоль-спрей синтеза наповерхности [144], золь-гель метода [58-60], метода соосаждения [139],разложениемметаллорганическихпрекурсоров[58].Представленныевлитературе замещенные ниобаты висмута – стабильные соединения соструктурами, относящимися к обоим рассматриваемым типам, полученыметодом твердофазного синтеза.Синтез допированных титанатов висмута потребовал модификацияизвестных методик отдельно для каждого допирующего элемента, поскольку, взависимости от его природы и количества, существенно меняется температураплавления,а,следовательно,итемпературатермообработки.Нижепредставлены использованные нами методы получения порошков соединенийопределенной дисперсности.563.1.1 Твердофазный синтез замещенных ниобатов и титанатов висмута сперовскитоподобной слоистой структурой и структурой типа пирохлораОсновным методом синтеза всех соединений являлся стандартный методтвердофазного синтеза.

Для осуществления твердофазных реакций были взятыисходные оксиды Bi2O3 (х.ч.), М2O3 (МО) (х.ч.), TiO2 (о.с.ч.) или Nb2O5 (о.с.ч.) врассчитанных количествах и тщательно смешивались в агатовой ступке.Полученные порошки прессовали в таблетки и подвергали термообработке.Состав шихты из исходных оксидов был рассчитан в соответствии состехиометрией реакций, в качестве примера приведены реакции для получениядопированных титанатов висмута (3.1) и (3.2):xBi2O3  M 2O3 ( MO)  Nb2O5  Bi2 M x Nb2O9 , x = 0,5-2;2yBi2O3 (3.1)xM 2O3  2TiO 2  Bi2 y M x Ti 2O7 , у = 0,6-1;2(3.2)x2 Bi2O3  M 2O3  (3  x)TiO2  Bi4 M xTi3 x O12 ,2(3.3)Bi4Cu x Ti3 x O12  x`CuO  zTiO2  Bi2Cu x  x `Ti3 x  x `O12 .(3.4)Тот факт, что допированные титанаты висмута структурного типапирохлора оказалось возможным получить из исходного слоистого титанатависмута по реакции (3.4) дополнительно свидетельствует об их стабильности.Для исследованных соединений, относящихся к структурному типупирохлора соотношение количеств висмута к титану n(Bi):n(Ti) было 1:1 (какв А2В2O7) или 0,8:1,0 (с 20 % дефицитом висмута).

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее