Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃)
Методом Бріджмена вирощено монокристали сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃), досліджено їх деякі фізико-хімічні, електрофізичні та термоелектричні властивості. Встановлено, що зазначені тернарні халькогеніди характеризуються високими значеннями коефіцієнта термо-ЕРС, причому сульфурвмісні аналоги маю...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82479 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) / Т.О. Малаховська, О.С. Глух, М.Ю. Сабов, І.Є. Барчій, Є.Ю. Переш // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 5. — С. 25-27. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859634249239363584 |
|---|---|
| author | Малаховська, Т.О. Глух, О.С. Сабов, М.Ю. Барчій, І.Є. Переш, Є.Ю. |
| author_facet | Малаховська, Т.О. Глух, О.С. Сабов, М.Ю. Барчій, І.Є. Переш, Є.Ю. |
| citation_txt | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) / Т.О. Малаховська, О.С. Глух, М.Ю. Сабов, І.Є. Барчій, Є.Ю. Переш // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 5. — С. 25-27. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Методом Бріджмена вирощено монокристали сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃), досліджено їх деякі фізико-хімічні, електрофізичні та термоелектричні властивості. Встановлено, що зазначені тернарні халькогеніди характеризуються високими значеннями коефіцієнта термо-ЕРС, причому сульфурвмісні аналоги мають вищі показники, ніж селенвмісні.
Методом Бриджмена выращены монокристаллы соединений Tl₄SnS₄(Se₄) и Tl₂SnS₃(Se₃), исследованы их некоторые физико-химические, электрофизические и термоэлектрические свойства. Показано, что исследуемые тройные халькогениды характеризуются высокими значениями коэффициента термо-ЭДС, причем замена селена на серу сопровождается увеличением соответствующих параметров.
The Tl₄SnS₄(Se₄) and Tl₂SnS₃(Se₃) singl crystals have been grown up by Bridgman method. The physicochemical, electrophysical and thermoelectric properties have been investigated for them. The high Seeback coefficients of thermo-EMF were established for Tl₄SnS₄ and Tl₂SnS₃.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:13:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
Таким чином, введення на поверхню носія
груп –СООН з певною енергією зв’язку приво-
дить до зростання каталітичної активності нане-
сених Cu-Co-Fe-каталізаторів за рахунок взає-
модії цих груп з активною фазою. Активоване
вугілля легко піддається необхідній модифікації
і може бути перспективним носієм для високо-
активних оксидних каталізаторів окиснення СО.
Перспективним є напрямок подальших робіт по
модифікації поверхні інших носіїв з одержанням
поверхневих груп –СООН із необхідною енергією
зв’язку з поверхневим шаром носія.
РЕЗЮМЕ. Показано, что активированный уголь,
модифицированный малеиновым ангидридом, являет-
ся перспективным носителем оксидных катализаторов
окисления СО. При нанесении на поверхность модифи-
цированного активированного угля активной фазы
Cu-Co-Fe-оксидного катализатора (Cu — 90.25, Co —
4.75, Fe — 5.00 % мас.) образуются каталитически акти-
вные системы з температурами 100 %-го превращения
СО 192—195 оС. Каталитическая активность получен-
ных систем коррелирует с концентрацией и устойчиво-
стью поверхностных карбоксильных групп.
SUMMARY. It is shown, that activated carbon mo-
dificated with maleic anhydride is a prospective carrier
for oxide catalysts of CO oxidation. The supporting of
active phase of Cu-Co-F e-oxide catalysts (Cu — 90.25,
Co — 4.75, Fe — 5.00 % mas.) on modificated activated
carbon lead to formation of catalytically active systems
with T 100% = 192—195 oC. The catalytic activity of inves-
tigated systems is correlated with stability of surface car-
boxylic groups.
1. Гончарук В.В., Камалов Г.Л., Ковтун Г.А . и др. Ката-
лиз. Механизмы гомогенного и гетерогенного ката-
лиза, кластерные подходы. -Киев, Наук. думка, 2002.
2. Z hdanov V.P. // J. Chem. Phys. -2007. -126. -074706.
3. Конгурова І.В. Автореф. дис. ... канд. хім. наук.
-Київ, 2006.
4. Яцимирский В.К., Максимов Ю.В., Суздалев И .П .
и др. // Теорет. и эксперимент. химия. -2003. -39,
№ 3. -С. 185—189.
5. Яцимирський В.К., Іщенко О.В., Гайдай С.В. // Хімія,
фізика та технологія поверхні. -2004. -Вип. 10. -С.
128—131.
6. Ischenko E.V., Y atsimirsky V .K., Dyachenko A.G. et
al. // Polish J. Chem. -2008. -82. -P. 291—297.
Київський національний університет ім. Тараса Шевченка Надійшла 24.10.2008
УДК 546.548.55
Т.О. Малаховська, О.С. Глух, М.Ю. Сабов, І.Є. Барчій, Є.Ю. Переш
ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
МОНОКРИСТАЛІВ СПОЛУК Tl4SnS4(Se4) І Tl2SnS3(Se3)
Методом Бріджмена вирощено монокристали сполук Tl4SnS4(Se4) і Tl2SnS3(Se3), досліджено їх деякі фізи-
ко-хімічні, електрофізичні та термоелектричні властивості. Встановлено, що зазначені тернарні халькоге-
ніди характеризуються високими значеннями коефіцієнта термо-ЕРС, причому сульфурвмісні аналоги мають
вищі показники, ніж селенвмісні.
За даними роботи [1] складні телуриди, які ут-
ворюються в системах Tl—MeIV—Te, є ефектив-
ними перетворювачами теплової енергії. Водно-
час відомості про термоелектричні властивості їх
сульфідних та селенідних аналогів досить обмеже-
ні. З огляду на сказане, мета даної роботи поляга-
ла в одержанні та дослідженні термоелектричних
властивостей монокристалів деяких тернарних
сполук з конгруентним характером плавлення, що
утворюються в системах Tl—Sn—S(Se), зокрема
Tl4SnS4(Se4) і Tl2SnS3(Se3).
Умови синтезу зазначених сполук розробля-
лися на основі діаграм стану систем Tl2S(Se)—
SnS2(Se)2, які досліджені і описані в роботах [2, 3].
Синтез вихідної шихти здійснювали сплавлен-
ням стехіометричних кількостей елементарних
компонентів високого ступеня чистоти у ваку-
умованих кварцевих ампулах. Максимальні тем-
ператури синтезу на 50 К перевищували темпера-
тури плавлення відповідних тернарних сполук.
Ідентифікацію сполук здійснювали методом рент-
генівського фазового аналізу (РФА) (ДРОН-4,
© Т.О. Малаховська, О.С. Глух, М .Ю . Сабов, І.Є. Барчій, Є.Ю . Переш , 2009
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 5 25
CuKα-випромінювання).
За одержаними дифрактограмами з викорис-
танням програми UnitCell [4] розраховано пара-
метри кристалічних граток синтезованих сполук
(табл. 1). Одержані нами результати узгоджують-
ся із літературними [5—8].
Монокристали сполук Tl2SnS3(Se3), Tl4SnS4(Se4)
вирощували спрямованою кристалізацією мето-
дом Бріджмена [9]. Ріст монокристалів проводили
у спеціально підготовлених кварцeвих ампулах при
температурному градієнті у точці кристалізації
1.5—2.5 К/мм, швидкості переміщення фронту кри-
сталізації — 1.2 мм/добу та швидкості охолоджен-
ня в зоні кристалізації до кімнатної температури
не більше 30 К/год.
Одержані монокристали сполук Tl4SnS4(Se4),
Tl2SnS3(Se3) сірого кольору з металічним блис-
ком, стійкі на повітрі. Максимальна довжина крис-
талів 15—20 мм, діаметр 7—13 мм. Температура
плавлення, розраховані значення ентальпії та ен-
тропії плавлення і густина (визначена методом гід-
ростатичного зважування) вирощених кристалів
наведені у табл. 2.
На спеціально виготовлених мо-
нокристалічних зразках циліндричної
форми (d=7—8.5 мм, l=7—12 мм) спо-
лук Tl4SnS4(Se4) та Tl2SnS3(Se3) мето-
дом Хармана [10] у температурному
інтервалі 325—550 К досліджено тер-
моелектричні властивості. Температур-
на залежність коефіцієнтa термо-ЕРС
зазначених зразків представлена на
рис. 1. Як бачимо, за даних умов тер-
нарні халькогеніди мають високі зна-
чення коефіцієнтa термо-ЕРС.
Усі досліджені тернарні сполуки
характеризуються від’ємними показни-
Неорганическая и физическая химия
Т а б л и ц я 2
Фізико-хімічні властивості монокристалів сполук Tl4SnS4(Se4)
і Tl2SnS3(Se3)
Сполука Тпл, К
d, г/см3
∆Hпл,
кДж/моль
∆Sпл,
Дж/моль⋅Кексп.
рент.
розр. літ. [5–8]
Tl4SnS4 730 6.79 7.10 6.80 49 68
Tl4SnSе4 715 6.29 6.31 6.32 25 35
Tl2SnS3 696 6.23 6.32 6.37 40 57
Tl2SnSе3 732 7.15 7.20 7.27 22 30
Рис. 1. Температурна залежність коефіцієнтa термо-
ЕРС монокристалів Tl2SnS3 (1); Tl2SnSe3 (2); Tl4SnS4
(3) і Tl4SnSe4 (4).
Т а б л и ц я 1
Параметри кристалічної гратки сполук Tl4SnS4(Se4) і Tl2SnS3(Se3)
Сполука Пр .гр.
Розраховані Літературні Поси-
лання
a, Ao b, Ao c, Ao β a, Ao b, Ao c, Ao β
Tl4SnS4 P21/c 8.247 8.113 15.164 78.9 8.395 8.280 15.398 103.7 [5]
Tl4SnSе4 P21/c 8.475 8.417 15.832 102.5 8.480 8.410 15.800 102.4 [6]
Tl2SnS3 C12/m1 23.037 3.851 7.388 88.5 23.030 3.834 7.379 94.1 [7]
Tl2SnSе3 Pnam 8.058 8.213 21.305 — 8.051 8.169 21.240 — [8]
26 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 5
ками α, що вказує на n-тип їх провідності. Суль-
фурвмісні кристали за абсолютними значеннями
коефіцієнтa термо-ЕРС суттєво перевищують се-
ленвмісні (табл. 3), що є цілком закономірним,
оскільки перші, у порівнянні з другими, мають
більшу складову ковалентного характеру хімі-
чного зв’язку та більше значення питомого опору.
Усі отримані кристали є низькоомними, їхні
значення питомого опору знаходяться в межах
1—1⋅103 Ом⋅м (табл. 3). Зменшення значень пито-
мого опору при ізовалентній заміні S→ Se вка-
зує на збільшення металевої компоненти хімічно-
го зв’язку, що добре узгоджується із зміною зна-
чень ентальпії та ентропії плавлення (табл. 2).
Зміна температурної залежності електропро-
відності (рис. 2) засвідчує напівпровідниковий
характер одержаних фаз. При цьому для Tl4SnSе4
у дослідженому температурному інтервалі спос-
терігається один домішковий рівень із значенням
енергії активації Еа=0.29 еВ, а для сполук Tl4SnS4,
Tl2SnS3(Sе3) — по два домішкових рівня: 0.31 і
0.71 еВ для Tl4SnS4, 0.22 і 0.50 еВ для Tl2SnS3 та
0.49 і 0.87 еВ для Tl2SnSе3. Власної провідності в
умовах експерименту не досягнуто.
Таким чином, проведені дослідження пока-
зали, що кристали сполук Tl2SnS3 та Tl4SnS4 є пер-
спективними термоелектричними матеріалами.
РЕЗЮМЕ. Методом Бриджмена выращены моно-
кристаллы соединений Tl4SnS4(Se4) и Tl2SnS3(Se3), ис-
следованы их некоторые физико-химические, электро-
физические и термоэлектрические свойства. Показано,
что исследуемые тройные халькогениды характеризуют-
ся высокими значениями коэффициента термо-ЭДС,
причем замена селена на серу сопровождается увеличе-
нием соответствующих параметров.
SUMMARY. The Tl4SnS4(Se4) and Tl2SnS3(Se3) singl
crystals have been grown up by Bridgman method. The
physicochemical, electrophysical and thermoelectric proper-
ties have been investigated for them. The high Seeback
coefficients of thermo-EMF were established for Tl4SnS4
and Tl2SnS3.
1. Dichi E., Sghair M ., Kra G. // Alloys and Compounds.
-2008. -458. -P. 109—114.
2. Староста В.И. Дис. ... канд. хим. наук. -Ужгород, 1984.
3. Houenou P., Eholie R . // C.R. Acad. Sc. Paris. -1976.
C283, № 16. -Р. 731—733.
4. Holland T .J.B., Redfern S.A .T . // Mineralogical Maga-
zine. -1997. -61. -P. 65—77.
5. Klepp K.O. // ZNBAD-39. -1984. - P. 705—712.
6. Akinocho G., Houenou P., Oyetola S. et al. // J.
Solid State Chem. -1991. -93. -Р. 336—340.
7. Klepp K.O. // MOCMB 115. -1984. -P. 1133—1142.
8. Jaulmes S., Houenou P . // Mater. Res. Bul. -1980.
-15. -S. 911—915.
9. Вильке К.T. Выращивание кристаллов. -M.: Недра, 1977.
10. Harman T .C., Cahn J.H., Logan M .J . // J. Appl.
Phys. -1959. -30, № 9. -P. 1351—1359.
Ужгородський національний університет Надiйшла 30.09.2008
Рис. 2. Температурна залежність електропровідності мо-
нокристалів Tl2SnS3 (1); Tl2SnSe3 (2); Tl4SnS4 (3) і
Tl4SnSe4 (4).
Т а б л и ц я 3
Термоелектричні показники монокристалів
Tl4SnS4(Se4) i Tl2SnS3(Se3)
Сполука ρ, Ом⋅м
(298 К)
αмакс,
мкВ/град ∆Ea, еВ
Tl4SnS4 20 –2576 (445 K) 0.31; 0.71
Tl4SnSe4 1.0 –97 (345 К) 0.29
Tl2SnS3 9⋅103 –8000 (461 К) 0.22; 0.5
Tl2SnSe3 41 –316 (380 К) 0.49; 0.87
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 5 27
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82479 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:13:54Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Малаховська, Т.О. Глух, О.С. Сабов, М.Ю. Барчій, І.Є. Переш, Є.Ю. 2015-05-31T11:01:47Z 2015-05-31T11:01:47Z 2009 Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) / Т.О. Малаховська, О.С. Глух, М.Ю. Сабов, І.Є. Барчій, Є.Ю. Переш // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 5. — С. 25-27. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82479 546.548.55 Методом Бріджмена вирощено монокристали сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃), досліджено їх деякі фізико-хімічні, електрофізичні та термоелектричні властивості. Встановлено, що зазначені тернарні халькогеніди характеризуються високими значеннями коефіцієнта термо-ЕРС, причому сульфурвмісні аналоги мають вищі показники, ніж селенвмісні. Методом Бриджмена выращены монокристаллы соединений Tl₄SnS₄(Se₄) и Tl₂SnS₃(Se₃), исследованы их некоторые физико-химические, электрофизические и термоэлектрические свойства. Показано, что исследуемые тройные халькогениды характеризуются высокими значениями коэффициента термо-ЭДС, причем замена селена на серу сопровождается увеличением соответствующих параметров. The Tl₄SnS₄(Se₄) and Tl₂SnS₃(Se₃) singl crystals have been grown up by Bridgman method. The physicochemical, electrophysical and thermoelectric properties have been investigated for them. The high Seeback coefficients of thermo-EMF were established for Tl₄SnS₄ and Tl₂SnS₃. uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) Термоэлектрические свойства монокристаллов соединений Tl₄SnS₄(Se₄) и Tl₂SnS₃(Se₃) Article published earlier |
| spellingShingle | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) Малаховська, Т.О. Глух, О.С. Сабов, М.Ю. Барчій, І.Є. Переш, Є.Ю. Неорганическая и физическая химия |
| title | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_alt | Термоэлектрические свойства монокристаллов соединений Tl₄SnS₄(Se₄) и Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_full | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_fullStr | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_full_unstemmed | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_short | Термоелектричні властивості монокристалів сполук Tl₄SnS₄(Se₄) і Tl₂SnS₃(Se₃) |
| title_sort | термоелектричні властивості монокристалів сполук tl₄sns₄(se₄) і tl₂sns₃(se₃) |
| topic | Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet | Неорганическая и физическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82479 |
| work_keys_str_mv | AT malahovsʹkato termoelektričnívlastivostímonokristalívspoluktl4sns4se4ítl2sns3se3 AT gluhos termoelektričnívlastivostímonokristalívspoluktl4sns4se4ítl2sns3se3 AT sabovmû termoelektričnívlastivostímonokristalívspoluktl4sns4se4ítl2sns3se3 AT barčíiíê termoelektričnívlastivostímonokristalívspoluktl4sns4se4ítl2sns3se3 AT perešêû termoelektričnívlastivostímonokristalívspoluktl4sns4se4ítl2sns3se3 AT malahovsʹkato termoélektričeskiesvoistvamonokristallovsoedineniitl4sns4se4itl2sns3se3 AT gluhos termoélektričeskiesvoistvamonokristallovsoedineniitl4sns4se4itl2sns3se3 AT sabovmû termoélektričeskiesvoistvamonokristallovsoedineniitl4sns4se4itl2sns3se3 AT barčíiíê termoélektričeskiesvoistvamonokristallovsoedineniitl4sns4se4itl2sns3se3 AT perešêû termoélektričeskiesvoistvamonokristallovsoedineniitl4sns4se4itl2sns3se3 |