Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану

Встановлені основні особливості синтезу полікристалічного матеріалу складу La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄за допомогою методу сумісного осадження гідроксидів (МСОГ) та з використанням золь–гель технології. Показана доцільність синтезу вихідного порошку за МСОГ для одержання високощільної, малопористої поліфункц...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2005
Main Authors:	Тітов, Ю.О., Слободяник, М.С.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2005
Series:	Украинский химический журнал
Subjects:	Неорганическая и физическая химия
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183833
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану / Ю.О. Тітов, М.С. Слободяник // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 3. — С. 26-30 . — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-183833
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1838332025-02-09T10:12:54Z Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану Особенности синтеза и спекания Sc-, Nb-содержащего материала на основе дититаната лантана Тітов, Ю.О. Слободяник, М.С. Неорганическая и физическая химия Встановлені основні особливості синтезу полікристалічного матеріалу складу La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄за допомогою методу сумісного осадження гідроксидів (МСОГ) та з використанням золь–гель технології. Показана доцільність синтезу вихідного порошку за МСОГ для одержання високощільної, малопористої поліфункціональної кераміки La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄, визначені температурні умови спікання холоднопресованих зразків. Установлены основные особенности синтеза поликристаллического материала состава La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄с помощью метода совместного осаждения гидроксидов (МСОГ) и с использованием золь–гель технологии. Показана целесообразность синтеза исходного порошка по МСОГ для получения высокоплотной, малопористой полифункциональной керамики La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄, определены температурные условия спекания холоднопрессованных образцов. The peculiarities of synthesis of polycrystalline material of La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄ composition by the method of co-precipitated hydroxides (MCPH) and sol–gel technology has been determined. It has been showed the appropriateness of synthesis of initial powder by the MCPH for obtaining highly-compactness, lowporosity polyfunctional ceramics of La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄ and the temperature conditions of cold-pressed sample sintering has been determined. 2005 Article Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану / Ю.О. Тітов, М.С. Слободяник // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 3. — С. 26-30 . — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183833 546.654’824’631’882 uk Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Тітов, Ю.О. Слободяник, М.С. Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану Украинский химический журнал
description	Встановлені основні особливості синтезу полікристалічного матеріалу складу La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄за допомогою методу сумісного осадження гідроксидів (МСОГ) та з використанням золь–гель технології. Показана доцільність синтезу вихідного порошку за МСОГ для одержання високощільної, малопористої поліфункціональної кераміки La₄Ti₃Sc₀.₅Nb₀.₅O₁₄, визначені температурні умови спікання холоднопресованих зразків.
format	Article
author	Тітов, Ю.О. Слободяник, М.С.
author_facet	Тітов, Ю.О. Слободяник, М.С.
author_sort	Тітов, Ю.О.
title	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
title_short	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
title_full	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
title_fullStr	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
title_full_unstemmed	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
title_sort	особливості синтезу та спікання sc-, nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183833
citation_txt	Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану / Ю.О. Тітов, М.С. Слободяник // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 3. — С. 26-30 . — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT títovûo osoblivostísintezutaspíkannâscnbvmísnogomateríalunaosnovídititanatulantanu AT slobodânikms osoblivostísintezutaspíkannâscnbvmísnogomateríalunaosnovídititanatulantanu AT títovûo osobennostisintezaispekaniâscnbsoderžaŝegomaterialanaosnovedititanatalantana AT slobodânikms osobennostisintezaispekaniâscnbsoderžaŝegomaterialanaosnovedititanatalantana
first_indexed	2025-11-25T19:41:41Z
last_indexed	2025-11-25T19:41:41Z
_version_	1849792657281253376
fulltext	5-acetoacetyl-2-norbornene were synthesised. The com- pounds were characterised by chemical analysis and IR- spectroscopy. A dependence of frequency values of the absorption bands in the IR spectra of the complexes from sterical properties of the ligands is discussed. Catalytic activity in homogeneous ethylene, norbornene, ace- naphthylene, and styrene polymerisations activated by methyla luminoxane was invest igated for both bridged alicyclic diketonates and for the corresponding acetyl- acetonates. The respective polymers were obtained and characterised. 1. Графов А .В. // Укр. хим. журн. -1999. -65, № 3–4. -С. 3—12. 2. Johnson L.K., Killian C.M ., Brookhart M .J. // J. Amer. Chem. Soc. -1995. -117. -P. 6414—6415. 3. Ponticello I., Furman R.L . // J. Polym. Sci., Polym. Chem. Edn. -1974. -12, № 5. -Р. 985—992. 4. Berg E.W ., Truemper J.T. // J. Phys. Chem. -1960. -№ 4. -Р. 487—490. 5.Мартыненко Л.И., Муравьева И .А ., Халмурзаев Н .К. // Сб.: Строение, свойства и применение β-дике- тонатов металлов. -М .: Наука, 1978. -С. 35—58. 6. Eisentraut K.J., S ievers R .E. // J. Amer. Chem. Soc. -1965. -87, № 20. -P. 5254—5256. 7.Нехорошков В.П., Камалов Г.Л., Желтвай И.П. и др. // Координац. химия. -1984. -10, вып.4. -С. 459—465. 8. Беллами Л. // Инфракрасные спектры сложных молекул. -М .: Изд-во иностр. лит., 1963. 9. Быркэ А .И., Магдесиева Н .Н ., Мартыненко Л.И., Спицын В.И . // Журн. неорган. химии. -1967. -12, вып.3. -С. 666—671. 10. Richardson M .F., W agner W .F., Sands D.E. // Inorg. Chem. -1968. -7. -P. 2495. 11.Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорга- нических и координационных соединений. -М .: Мир, 1991. 12.Марина Н .Г., Монаков Ю.Б., Рафиков С.Р., Гаделева Х .К. // Высокомолекуляр. соединения. -1984. -26, № 6. -С. 1123—1138. Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского Поступила 12.01.2004 НАН Украины, Киев Институт макромолекулярных соединений федерального университета Рио-де-Жанейро, Бразилия УДК 546.654’824’631’882 Ю.О. Тітов, М.С. Слободяник ОСОБЛИВОСТІ СИНТЕЗУ ТА СПІКАННЯ Sc-, Nb-ВМІСНОГО МАТЕРІАЛУ НА ОСНОВІ ДИТИТАНАТУ ЛАНТАНУ Встановлені основні особливості синтезу полікристалічного матеріалу складу La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 за допомогою методу сумісного осадження гідроксидів (МСОГ) та з використанням золь–гель технології. Показана доцільність синтезу вихідного порошку за МСОГ для одержання високощільної, малопо- ристої поліфункціональної кераміки La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14, визначені температурні умови спікання холод- нопресованих зразків . Серед гомологічних рядів сполук з шарува- тою перовскітоподібною структурою (ШПС) виділяється сімейство сполук типу AnBnO3n+2, досліджені представники якого володіють уні- кальним комплексом сегнето-, п’єзоелектрич- них, електретних, електрооптичних та неліній- но-оптичних властивостей [1—7]. Одним із най- перспективніших шляхів подальшого поліп- шення характеристик цих сполук є ізоморфне заміщення атомів у різних кристалографічних позиціях їх ШПС. Зокрема , як показано в роботах [4—7], гете- ровалентне заміщення атомів титану в чотири- шаровій перовскітоподібній структурі La4Ti4O14 на атоми Sc і Nb по типу La4Ti4–xScx/2Nbx /2O14 приводить до значного збільшення як величини спонтанної поляризації (максимального при х=1), так значень і стабільності потенціалу зо- внішнього електричного поля керамічних зраз- ків. Однак оптимальні умови одержання висо- коякісної Sc-, Nb-вмісної поліфункціональної кераміки на основі дититанату лантану зали- шились в цих роботах невизначеними, хоча не- достатня якість (низька щільність, висока по- ристість) керамічних зразків негативно впли- ває на їх електрофізичні (особливо електретні) характеристики. Метою даної роботи було дослідження особ- © Ю .О. Тітов, М .С. Слободяник , 2005 26 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 3 ливостей синтезу полікристалічного матеріалу складу La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 і визначення умов одержання з нього високощільної поліфункціо- нальної кераміки. Оскільки фізико-механічні параметри кера- міки значною мірою визначаються розміра- ми мікрокристалітів вихідного матеріалу, для одержання полікристалічних зразків La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14 були вибрані хімічні бездифузійні ме- тоди синтезу дрібнодисперсних порошків (ме- тод сумісного осадження гідроксидів (МСОГ) та золь–гель технологія (ЗГТ)). Для одержання полікристалічних зразків La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 за МСОГ використані вод- ні розчини La(NO3)3, TiCl4, Sc(NO3)3 марок х.ч. і метанольний розчин NbCl5 кваліфікації ос.ч. В якості осаджувача використовували водний буферний розчин NH 4OH + NH4NO3 з pH 8. Одержання полікристалічних зразків La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 за ЗГТ проводилось згідно із розробленою нами методикою з використан- ням в якості вихідних оцтовокислих метано- льних розчинів La(Ac, NO3)3, Sc(Ac, NO3)3, TiAc4–x(OCH3)x , NbAc5–x(OCH3)x . Ініціювання золь–гель процесу здійснювалося шляхом вве- дення в систему експериментально визначеної кількості води. Попередня сушка гелю прово- дилася при кімнатній температурі, одержання ксерогелю — при 393 К . Термогравіметричні дослідження проводи- лись на дериватографі Q-1500 (швидкість на- гріву 10 град./хв), pентгенографічні — на при- ладі ДРОН-3 (CuKα-випромінювання). Криста- лооптичний аналіз полікристалічних зразків здійcнювався на поляризаційному мікроскопі МИН -8. Мікрофотографії полікристалічного La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 зроблені за допомогою рас- трового електронного мікроскопу РЕМ-200. Кількісне визначення незв’язаного лантану в термооброблених при різних температурах зра- зках шихти СОГ і ксерогелю проводилось після його селективного вилучення (кип’ятінням у 20 %-му розчині NH 4NO3) шляхом комплексо- нометричного визначення вмісту йонів La3+ у фільтраті. Керамічні зразки із синтезованих за МСОГ і ЗГТ полікристалічних порошків La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14 одержували шляхом термообробки зпресованих (тиск 6⋅108 Па, пластифікатор — полівініловий спирт) дисків діаметром 10 мм і товщиною 1—3 мм. Визначення густини і відкритої пористості (В) кераміки проводилось за ДОСТ СРСР № 2409-67. Термогравіметричним аналізом повітряно- сухої шихти СОГ із співвідношенням La : Ti : Sc : Nb = 4:3:0.5:0.5 встановлено наявність двох чітких ефектів. Ендотермічний ефект з макси- мумом при 410 К супроводжується втратою ма- си і обумовлений видаленням води, яке від- бувається в одну стадію. Ступінчатого виді- лення води з подальшим відщепленням гід- роксильних груп, як це спостерігається у інди- відуальних гідроксидів РЗЕ [8], не зафіксовано. Сильний екзотермічний ефект при 1120 К за да- ними рентгенографії відповідає кристалізації La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 з ШПС і є характерним для вибухового механізму кристалізації. Результати термогравіметрії і рентгеноаморфний характер продуктів термообробки СОГ, які були прожа- рені при Т < 1120 К , свідчать про те, що утво- рення La4Ti3Sc0.5N b0.5O14 при нагріванні СОГ лантану, титану, скандію та ніобію відбуває- ться без стадії виділення вільних оксидів, а про- цес дегідратації СОГ має індивідуальний харак- тер і не схожий на зневоднення суміші гідроксидів. Дані про характер перетворень в СОГ лан- тану, титану, скандію та ніобію при їх на- гріванні представлені на рис. 1. Характерною ри- Рис. 1. Залежності ступеня зв’язування (α, %) лантану (1) і вмісту води (2) від температури термообробки (τ=2 год) повітряносухих зразків СОГ із співвідношен- ням La : Ti : Sc : Nb = 4:3:0.5:0.5 та залежності (в %) ступеня зв’язування лантану (3) і вмісту летючих ком- понентів (4) від температури термообробки (τ=2 год) одержаного за ЗГТ і висушеного при 393 К ксерогелю з аналогічним співвідношенням елементів. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 3 27 сою СОГ є наявність хімічно зв’язаного гід- роксиду лантану, кількість якого в висушених на повітрі при кімнатних температурах зраз- ках складає вже 10—15 %, що вказує на те, що хімічна взаємодія між компонентами почина- ється, очевидно, вже в момент осадження СОГ. Хімічна взаємодія компонентів СОГ, як видно з кривої залежності ступеня зв’язування ланта- ну від температури, зростає в процесі їх де- гідратації при нагріванні і практично закін- чується при температурі 1170 К , яка дещо вища від температури кристалізації La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14 (1120 К). Основна маса води при на- гріванні СОГ видаляється до 870 К . На дериватограмах висушеного при 393 К ксерогелю із співвідношенням La : Ti : Sc : Nb = 4:3:0.05:0.5 зафіксовано наявність трьох ен- дотермічних і одного екзотермічного ефектів. Природа ендотермічних ефектів зв’язана з від- щепленням води (440 К) та розкладом нітра- тів і ацетатів металів (570, 730 К). Згідно з рент- генографічними даними, екзотермічний ефект обумовлений кристалізацією La4Ti3Sc0.5Nb0.5- O14, а температура максимуму цього ефекту (1110 К ) близька до відповідного значення для СОГ (1120 К ). Перетворення, які відбуваються при нагрі- ванні ксерогелю, подібні таким при нагріванні СОГ (рис. 1). Видалення летких про- дуктів зі зразків, одержаних за ЗГТ, як і дегідратація зразків, отрима- них за МСОГ, закінчується в темпе- ратурному інтервалі 870—970 К. Із збільшенням температури ступінь взаємодії компонентів ксерогелю поступово зростає. Аналіз залежностей величин ступеня зв’язування лантану від тем- ператури термообробки вихідного матеріалу (повітряносуха шихта СОГ або висушений при 393 К ксерогель) показав, що на початко- вих стадіях (до ~670 К) він є ви- щим в разі застосування МСОГ (рис. 1), що обумовлено, очевидно, особливостями використаної ме- тодики золь–гель процесу (присут- ність у ксерогелі ацетатів та деякої кількості нітратів). Однак темпера- тура практично повного зв’язу- вання лантану за ЗГТ виявилася значно нижчою (~920 К), ніж при застосуванні МСОГ (1170 К) і спів- падає із закінченням видалення летючих скла- дових із ксерогелю. Кристалооптичний аналіз полікристаліч- них порошків La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14, одержаних за МСОГ при 1170 К (τ=3 год) і за використаною методикою ЗГТ при 870 К (τ=4 год), показав їх суттєву відмінність. При використанні ЗГТ по- лікристалічний матеріал являв собою моноліт- ні утворення неправильної форми з досить чіт- ко вираженими краями (рис. 2). Їх розміри знаходяться в інтервалі ~ 1—10 мкм, а основна фракція має розміри 5—10 мкм. Одержаний за МСОГ полікристалічний матеріал є частин- ками закругленої форми без певного габітусу Рис. 2. Мікрофотографії полікристалічного La4Ti3- Sc0.5Nb0.5O14 (1 см — 9.2 мкм), одержаного термооб- робкою СОГ (1170 К, 3 год) (а) та за ЗГТ (870 К, 4 год) (б). x3750. Рис. 3. Залежності експериментальних загальних ширин (ВI) відбиттів полікристалічного La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 від температури термообробки СОГ (τ=1 год). Відбиття з hkl 401 (а), 321 (б), 122 (в), 040 (г). 28 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 3 (рис. 2), меншого, ніж за ЗГТ, розміру (0.2—5 мкм), причому габарити основної фракції одер- жаного за МСОГ порошку знаходяться в ін- тервалі 0.5—1 мкм. Результати попереднього дослідження фі- зико-механічних параметрів керамічних зраз- ків La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 показали неможливість одержання високощільної (з густиною ≥ 0.9dрент) кераміки із одержаних за ЗГТ порошків. Це ви- кликано, очевидно, відносно великими (у по- рівнянні із МСОГ) розмірами мікрокристалі- тів в одержаному за ЗГТ порошку La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14. У зв’язку з зазначеним вище, деталь- не дослідження процесів спікання було прове- дено на синтезованих за МСОГ зразках La4Ti3- Sc0.5Nb0.5O14. Дослідження особливостей спікання непре- сованих полікристалічних зразків La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14 проведено шляхом визначення харак- теру залежностей експериментальних загаль- них ширин (ВI) відбиттів на дифрактограмах La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 від температури його тер- мообробки. З наведених на рис. 3 даних вип- ливає, що для порошкоподібного матеріалу La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 зменшення уширення від- биттів, яке обумовлено як усуненням дефектів, так і процесами укрупнення найбільш дрібних мікрокристалітів, відбувається від моменту ут- ворення кристалічного La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 до температури 1570 К . Співставлення даних про величини усадки і гідростатичної густини термооброблених при температурах до 1770 К холоднопресованих ди- сків La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 показало (рис. 4, 5), що активізація процесів їх спікання відбувається при Т > 1470 К , а оптимальною температурою їх спікання є 1670 К . Значення густини одержа- ної у цих умовах кераміки La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 складає 98 ± 0.5 % від рентгенографічної, а величина відкритої пористості менше 0.5 %. Таким чином, результати проведених до- сліджень дозволили встановити особливості хі- мічного синтезу полікристалічного матеріалу складу La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14. Співставлення ха- рактеристик оксидної поліфункціональної ке- раміки складу La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14, яка одержа- на із використанням різних (МСОГ, ЗГТ) спо- собів синтезу вихідного полікристалічного ма- теріалу, показало, що кераміка із найкращими фізико-механічними показниками (щільністю та пористістю) отримується із синтезованого за допомогою МСОГ дрібнодисперсного поро- шку La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14, а оптимальними тем- пературними умовами одержання високо- щільної кераміки La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 є спікан- ня холоднопресованих зразків цього матеріа- лу при температурі 1670 К . РЕЗЮМЕ. Установлены основные особенности син- теза поликристаллического материала состава La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14 с помощью метода совместного осаждения гид- роксидов (МСОГ) и с использованием золь–гель техно- логии. Показана целесообразность синтеза исходного порошка по МСОГ для получения высокоплотной, ма- лопористой полифункциональной керамики La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14, определены температурные условия спекания холоднопрессованных образцов. SUMMARY. The peculiarities of synthesis of poly- crystalline material of La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 composition Рис. 5. Залежність величини гідростатичної густини одержаних керамічних зразків від температури термо- обробки холоднопресованих дисків (τ=3 год) із полі- кристалічного La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14, синтезованого про- жарюванням СОГ при 1170 К . Рис. 4. Залежність величини усадки холоднопресова- них дисків (∅10 мм) із полікристалічного La4Ti3Sc0.5- Nb0.5O14, одержаного прожарюванням СОГ при 1170 К , від температури термообробки дисків (τ=3 год). ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 3 29 by the method of co-precipitated hydroxides (MCPH) and sol–gel technology has been determined. It has been showed the appropriateness of synthesis of init ial pow- der by the MCPH for obtaining highly-compactness, low- porosity polyfunctional ceramics of La4Ti3Sc0.5Nb0.5O14 and the temperature conditions of cold-pressed sample sintering has been determined. 1.Ковба Л.М ., Лыкова Л.Н., Герман М ., Антипов Е.В. // Журн. общей химии. -1986. -56, № 5. -С. 1006—1014. 2.Стефанович С.Ю., Захаров Н .А ., Веневцев Ю.Н . Сегнетоэлектрики А2В2О7 со слоистой перовски- топодобной структурой. -М .: Изд-во НИИ техни- ко-экономических исследований, 1978. 3.Портной К.И ., Тимофеева Н .И. Кислородные сое- динения редкоземельных элементов. -М .: Метал- лургия, 1986. 4.Сыч А .М ., Титов Ю.А ., Стефанович С.Ю. // Неор- ган. материалы. -1991. -27, № 5. -С. 975—978. 5.Сыч А .М ., Нестеренко П.С., Титов Ю.А . // Там же. -1992. -28, № 3. -С. 660—664. 6.Сыч А .М ., Кузьмин Р.Н ., Титов Ю.А . // Там же. -1999. -35, № 7. -С. 885—888. 7. Титов Ю.А ., Сыч А .М ., Капшук А .А . та ін. // Доп. НАН України. -2001. -№ 1. -С. 158—162. 8.Чалый В.П. Гидроксиды металлов. -Киев: Наук. думка, 1972. Київський національний університет ім. Тараса Шевченка Надійшла 17.01.2004 УДК 546.165 Е.И. Гетьман, С.Н. Лобода, А.В. Игнатов ИЗОМОРФНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ СТРОНЦИЯ НА ЛАНТАН В СИНТЕТИЧЕСКОМ ГИДРОКСИАПАТИТЕ Методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии изучено изоморфное замещение ионов стронция ионами лантана в соответствии со схемой Sr2+ + OH – → La3+ + O2– в синтетическом гидроксиапатите, что отвечает составу системы Sr10–xLax (PO4)6(OH)2–xOx (0 ≤ x ≤ 2.0). Найдено , что твердые растворы моди- фицированного лантаном гидроксиапатита стронция, синтезированные при температуре 1100 оС в воздуш- ной атмосфере, образуются во всей области составов. Кристаллохимические характеристики некоторых образцов уточнялись с помощью алгоритма Ритвельда . Установлено , что ионы La3+ занимают места преимущественно в позиции Sr(2). Показано, что в семивершиннике, окружающем Sr(La)(2), существенно уменьшается расстояние Sr(La)(2)—O(4) (на 0.16 A o ) и возрастают расстояния Sr(La)(2)—O(1,2,3) (на 0.05 A o ) при некотором уменьшении расстояний Р—О (на 0.03 A o ). В последние десятилетия многие исследо- ватели уделяют большое внимание соединени- ям со структурой апатита. Это обусловлено ря- дом уникальных свойств, которыми обладают такие соединения и возможностью их практи- ческого применения в качестве искусственных биоматериалов, совместимых с костной тканью, люминофоров, сенсоров влаги и спирта, ионо- обменников, адсорбентов экологически вред- ных и радиоактивных веществ (Pb, Cd, F, U), ка- тализаторов реакций дегидрирования спиртов, гидролиза хлорбензола, конверсии метана и т.д. [1]. Часто оптимальным комплексом свойств обладают не индивидуальные соединения, а твердые растворы на их основе. Введение моди- фицирующих добавок в структуру апатитов по- зволяет получать вещества с ценными физико- химическими характеристиками. Этому благо- приятствует способность апатитов к широким изоморфным замещениям ионов, входящих в их состав, на другие ионы. Ранее главным об- разом изучали замещения в структуре гидрок- сиапатита кальция, поэтому цель данной рабо- ты состоит в изучении изоморфного замещения стронция на лантан в структуре стронциевого гидроксиапатита. При этом мы полагали, что избыточный положительный заряд, появляю- щийся в результате замены Sr2+ ионом La3+, ком- пенсируется параллельно протекающим в гид- роксиапатите замещением ОН– группы на ион О2– так, что суммарная схема замещения при- нимает вид: Sr2+ + OH – → La3++ O2–. Это отве- чает составу Sr10–xLax(PO4)6(OH)2–xOx предпо- лагаемых твердых растворов. Для синтеза образцов Sr10–xLax(PO4)6(O- H)2–xOx (0 ≤ x ≤ 2) в качестве исходных реакти- © Е.И . Гетьман, С.Н . Лобода, А.В. Игнатов , 2005 30 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 3

Особливості синтезу та спікання Sc-, Nb-вмісного матеріалу на основі дититанату лантану

Institution

Similar Items