Диссертация (Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства), страница 9

PDF-файл Диссертация (Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистыми структурами кристаллохимические, электрические и магнитные свойства), страница 9 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 9 страницы из PDF

Последнее соотношениеколичеств А и В элементов было выбрано в связи с тем, при мольномсоотношении 1:1, отношение ионных радиусов r(Bi3+)/r(Ti4+)=1,83 являетсяпограничнымдляформированияструктурытипапирохлора,адлясоотношения n(Bi):n(Ti) = 0,8:1,0 отношение усредненного ионного радиусависмута к радиусу титана 0,8r(Bi3+)/r(Ti4+) = 1,47 соответствует условиямобразования структуры пирохлора 1,46 ≤ r(Аm+)/r(Вn+) ≤ 1,78 [75].57Длясинтезатвердыхрастворов,относящихсякслоистойперовскитоподобной структуре, проводилось замещение атомов титана вBi4Ti3O12 атомами хрома и железа с образованием Bi4Ti3-хMxO12-δ (где M – Cr,Fe) с соотношением количеств висмута, титана и допирующего элемента всоединении n(Bi)/(n(Ti)+ n (М)) = 4:3.Спрессованные изподготовленной шихты таблетки помещали вкорундовые тигли и прокаливали в печи СНОЛ 8,2/1300.

Первый этаптермообработки – прокаливание таблеток при 650 °С в течение 6 ч.Предварительное прокаливание осуществляется для преобразования Bi2O3 в егоактивнуюмодификацию,обладающуюфлюоритовойструктуройихарактеризующуюся разупорядочением кислородных вакансий (t = 639 °С).Кроме того,на этом этапе начинается твердофазное взаимодействие ипредотвращается плавление оксида висмута при 824 °С [146]. Образцыперетирали и прессовали после каждой стадии термообработки – прокаливаниипри 850, 950, 1000, 1100 °С (при каждой температуре – 6 ч). Для замещенныхтитанатов висмута структурного типа слоистого перовскита с х = 1,0-2,0конечная температура прокаливания была – 1050 °С (5 ч), для образцов с х ˃ 2,0она оказалась существенно ниже – 950 °С (5 ч), поскольку образцы с большимсодержанием допанта начинают плавиться при более низких температурах.Такимобразом,температуразавершающейстадиитермообработкиварьировалась в зависимости от структуры, а также от качественного иколичественного состава соединений.Температура прокаливания при синтезе однофазных соединений можетбыть существенно ниже, а время термообработки – меньше, в случаеиспользования высокодисперсной шихты, приготовленной по методу сжиганияоргано-неорганических прекурсоров(термического разложенияцитратовметаллов в соответствии с заданной стехиометрией составов в присутствииэтиленгликоля).583.1.2 Синтез допированных титанатов висмута методом термическогоразложения органо-неорганических прекурсоровЭтот метод включает стадию взаимодействия исходных веществ врастворе.Исходнымивеществамидлясинтезамогутбытьнитратысоответствующих элементов с добавлением органических веществ (глицин,винная кислота, лимонная кислота).

При прокаливании шихты происходитсжигание исходных компонентов с выделением большого количества газов (N2,NO2, CO, CO2, H2O), разрыхляющих шихту, что и позволяет получитьмелкодисперсный порошок.Этим методом были получены многокомпонентные титанаты висмутаBi1,6МxTi2O7-δ и Bi4Ti3-xМxO12-δ (М – Cu, Cr, Mn, Fe,). Были использованынитраты меди Cu(NO3)2·3H2O, железа Fe(NO3)3·9H2O и висмута Bi(NO3)3·5H2O,высокодисперсный порошок диоксида титана TiO2 (анатаз). В данном методеможноиспользоватьметаллорганическиесоединениятитана–тетраизопропилат титана Ti(i-C3H7O)4 или тетраизобутилат титана Ti(i-C4H9O)4,которые в растворе подвергаются гидролизу.

Поскольку размер частициспользуемого диоксида титана в модификации анатаза составляет около 100–200 нм, то для синтеза допированных титанатов висмута данным методом егоиспользованиетакжеприемлемо.Количествалимоннойкислотырассчитывались по реакции сжигания и далее оптимизировались опытнымпутем (табл. 3.1).Таблица 3.1. Условия синтеза образцовПолучаемое соединениеn(TiO2):n(C6H8O7) илиn(Nb2O5):n(C6H8O7)Температурная обработкаBi4Ti3-xМxO12-δ1:4650 °С; 850 °С (5 ч)Bi1,6МxTi2O7-δ (х > 1)1:1650 °С; 850 °С; 950 °С (5 ч)Bi2CrNb2O9,5Bi2FeNb2O9,5;Bi1,6Fe0,4Nb2O81:3650 °С; 850 °С; 950 °С;1050 °С (5 ч)593.1.3 Синтез допированных титанатов висмута гидротермальным методомЗа основу была взята методика, предложенная для получения Bi2Ti2O7[140, 141].

Исходными реагентами для гидротермального синтеза были нитратысоответствующихэлементов(кристаллогидраты)иTi(i-C3H7O)4.Гидротермальным методом синтезирован ряд составов Bi1,6МхTi2O7-δ (М – Fe,Mn, Cu, х = 0,1-0,35).По массе взятого для реакции Ti(i-C3H7O)4 с учетом стехиометриисинтезируемых соединений определяли количества кристаллогидрата нитратависмута Bi(NO3)3·5H2O и кристаллогидратов нитратов металлов. Навескикристаллогидратов поочередно растворяли в этаноле, перемешивали идобавляли к раствору этанола и Ti(i-C3H7O)4. Раствор гидроксида натрия(с(NaOH) = 1 моль/дм3) был использован в качестве катализатора гидролиза, аполиэтиленгликоль (ПЭГ-15000, ω(ПЭГ-15000) = 0,8 %) – в качествеструктурирующей добавки для образования гелеобразного состояния.Готовый конечный раствор переносили в контейнер автоклава, добавлялидистиллированную воду до заполнения 0,8 объема сосуда из нержавеющейстали с тефлоновой вкладкой.

Реакция осуществлялась при 200 °С в течение 12ч, затем реактор охлаждали до комнатной температуры. Содержимое реакторафильтровали, порошок вещества промывали дистиллированной водой. Далеепорошок высушивали при 60 °С, прессовали в таблетки и прокаливали при 600°C [151]. В табл. 3.2 представлен сравнительный анализ условий синтеза.Таблица 3.2. Характеристики условий синтеза сложных титанатов висмутаУсловиеГидротермальныйметодНитратыРеактивыТермообработка°C, (ч)Дисперсностьэлементов,Ti(i-C3H7O)4Метод ПечиниТвердофазныйметодTiO2, нитраты,оксиды элементовОксидыэлементов200 (12); 600 (5)650 (6); 900 (5)50 – 100 нм100 – 200 нм650(6); 850(5);950(5)30 – 50 мкм60Составполученныхобразцовэмиссионной спектроскопии (АЭС),энергодисперсионногоконтролировалсяметодомлокальный составмикроанализатора.Примеры–сатомнопомощьюрезультатовколичественного анализа состава соединений представлены в приложении А.Из результатов количественного анализа следует, что соотношениевисмута к титану (ниобию) для обоих типов структур остается постоянным длясоединений структурного типа пирохлора 0,8:1 и 1:1 и типа слоистогоперовскита 4:(3-х).

После термообработки состав образцов не изменяется,расхождения входят в погрешности пробоподготовки.Основным, общим для всех синтезированных соединений выводомявляется заключение о сохранении исходного состава после термообработки.Содержание кислорода в соединениях определяли по расчету с учетомсодержания элементов в определенной степени окисления, а в случаесоединений со структурой типа пирохлора также с учетом распределенияатомов допантов по катионным позициям.613.2 Аттестация допированных ниобатов и титанатов висмута сперовскитоподобной слоистой структурой и структурой типа пирохлора3.2.1 Фазовый анализ синтезированных соединенийФазовый состав и область образованияоднофазных соединенийопределены с помощью рентгенофазового анализа и электронной сканирующеймикроскопии.

На рис. 3.1-3.5 представлены дифрактограммы соединений сразным содержанием введенных допантов, а на рис. 3.13 показаны электронномикроскопические изображения порошков соединений.Марганецсодержащие ниобаты образуют соединения структурного типапирохлора в широком концентрационном по марганцу диапазоне вплоть досодержания, соизмеримого с количествами висмута и ниобия, посколькумарганец распределяется в позициях висмута и ниобия [12, 87]. В случаемалого содержания марганца кристаллизуются твердые растворы ортониобатависмута и стабилизировать структуру пирохлора можно только в присутствиидругого допанта, например, магния или цинка в его мольном отношении квисмуту (и ниобию) равном n(M2+):n(Bi3+) = 1:2. На рис.

3.1 представленырентгенограммы образцов марганецсодержащих ниобатов висмута (с разнымсоотношением висмута, ниобия и марганца), полученных керамическимметодом из соответствующих оксидов.Рис. 3.1. Дифрактограммы марганецсодержащих ниобатов висмута.62Содержание возможной примесной фазы (Bi5Nb3O15) не превышает 3 %.Соединения, представленные на рис. 3.1, обозначены в соответствии сисходным соотношением оксидов. Для принятого в случае соединений соструктурой пирохлора обозначения состава необходимо нормировать кформульному составу А2B2O7, что используется в дальнейшем.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный 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