Синтез і будова складних фосфатів Na₃,₅Mˡˡ₀,₅Fe₁,₅(PO₄)₃(Mˡˡ — Mg, Ni), одержаних в умовах кристалізації багатокомпонентних розчин-розплавів

• Veröffentlicht in: Доповіді НАН України
• Datum: 2021
• Hauptverfasser: Струтинська, Н.Ю., Співак, А.B., Баумер, В.М., Слободяник, М.С.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainisch
• Veröffentlicht: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2021
• Schlagworte: Хімія
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/180410
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Синтез і будова складних фосфатів Na₃,₅Mˡˡ₀,₅Fe₁,₅(PO₄)₃(Mˡˡ — Mg, Ni), одержаних в умовах кристалізації багатокомпонентних розчин-розплавів / Н.Ю. Струтинська, А.B. Співак, В.М. Баумер, М.С. Слободяник // Доповіді Національної академії наук України. — 2021. — № 2. — С. 100-107. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.

Досліджено формування складних фосфатів у системі Na₂O—P₂O₅—Fe₂O₃—Mˡˡ O (Mˡˡ — Co, Mg, Ni) в умовах
 кристалізації багатокомпонентних розчин-розплавів у розрізах мольних співвідношень: Na/P =1,3, Fe/P = 0,3,Fe/Mˡˡ = 2, у температурному інтервалі 1000—650 °С та одержано монокристали Na₃,₅Mˡˡ ₀,₅Fe₁,₅(PO₄)₃
 (Mˡˡ — Mg, Co, Ni) розмірами до 5 мм. В ІЧ-спектрах синтезованих складних фосфатів Na₃,₅Mˡˡ 0,₅Fe₁,₅(PO₄)₃(Mˡˡ — Mg, Co, Ni) коливальні моди в частотних діапазонах 900—1200 см⁻¹ (суперпозиція симетричних і
 асиметричних валентних коливань РO₄-тетраедрів) та 400—600 см⁻¹ (відповідні деформаційні коливання)
 підтверджують присутність ортофосфатного типу аніона в їх складі. Розраховані параметри комірок
 синтезованих фосфатів (тригональна сингонія, просторова група R-3c) знаходяться в межах значень
 (а, b) = 8,68 ÷ 8,80 Е і c = 21,47 ÷ 21,58 Å та залежать від розмірів двовалентного металу.
 В основі кристалічних каркасів фосфатів Na₃,₅ Mˡˡ 0,₅Fe1,₅(PO₄)₃ (Mˡˡ — Mg, Ni) є фрагмент [(Mˡˡ /Fe)₂
 (PO₄)₃], побудований з двох змішаних (Mˡˡ /Fe)O₆-поліедрів і трьох PO₄-тетраедрів, а катіони натрію
 частково заселяють два типи позицій, що розміщені в порожнинах каркаса. Присутність вакансій у катіонній підґратці складних фосфатів зі структурою типу NASICON у подальшому будуть впливати на іонпровідні властивості твердих електролітів. The regularities of the formation of complex phosphates in the system Na₂O—P₂O₅—Fe₂O₃—Mˡˡ O (Mˡˡ — Co, Mg, Ni) at the crystallization of multicomponent self-fluxes at the values of molar ratios: Na/P = 1.3, Fe/P = 0.3,
 Fe/MII = 2, over the temperature interval of 1000-650 °C have been investigated. The single crystals of complex
 phosphates of Na₃,₅Mˡˡ ₀,₅Fe₁,₅(PO₄)₃(Mˡˡ — Mg, Co, Ni) 5 mm in size have been grown. In the FTIR spectra
 of synthesized complex phosphates Na₃,₅Mˡˡ ₀,₅Fe₁,₅(PO₄)₃
 (Mˡˡ — Mg, Co, Ni), the characteristic modes in the 
 regions of 900-1200 сm⁻¹ (symmetric and asymmetric stretching vibrations (γ₄, γ₁, and γ₃) of a phosphate
 tetrahedron) and 400-600 сm⁻¹ (corresponding deformation vibration) have been confirmed the presence of an
 orthophosphate–type anion in their composition. The calculated cell parameters for obtained phosphates (trigonal
 system, space group R-3c) are in the range of values (а, b) = 8.68-8.80 Å and c = 21.44-21.47 Å and depend
 on the nature of Mˡˡ . 
 The basic building block of the structure of complex phosphates Na₃,₅ Mˡˡ 0,₅Fe1,₅(PO₄)₃ (Mˡˡ — Mg, Ni) is the [(Mˡˡ /Fe)₂
 (PO₄)₃] unit, which consists of two (MІІ/Fe)O₆ polyhedra interlinked by
 three bridging PO₄-tetrahedra. The Na⁺ cations are distributed over two partially occupied sites in the cavities
 of the framework. The presence of vacancies in the cationic sublattice of complex phosphates with NASICON-related
 structure will further affect the ion-conducting properties of solid electrolytes based on them.