Особливості ізо- та гетеровалентного заміщення атомів у структурі змішаноаніонного фосфату
Тип публікації :
Стаття
Дата випуску :
2024
Мова основного тексту :
Ukrainian
eKNUTSHIR URL :
Випуск :
1(59)
ISSN :
1728-2209
Початкова сторінка :
31
Кінцева сторінка :
34
Цитування :
[APA 7] Струтинська, Н. Ю., Тітов, Ю. О., & Слободяник, М. С. (2024). Особливості ізо- та гетеровалентного заміщення атомів у структурі змішаноаніонного фосфату. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, (1(59)), 31–34. https://doi.org/10.17721/1728-2209.2024.1(59).5
[ДСТУ] Струтинська Н. Ю., Тітов Ю. О., Слободяник М. С. Особливості ізо- та гетеровалентного заміщення атомів у структурі змішаноаніонного фосфату. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія. 2024. № 1(59). С. 31—34. URL: https://doi.org/10.17721/1728-2209.2024.1(59).5 (дата звернення: 25.07.2026).
Одним зі способів впливу на функціональні властивості скдладних фосфатів лужних і полівалентних металів є часткове заміщення катіонів-компенсаторів заряду аніонної підгратки та атомів у каркасоформуючих позиціях. Значний інтерес на сьогодні привертають змішаноаніонні фосфати загального складу Na4MII 3(PO4)2(P2O7), завдяки особливостям структури як перспективні катодні матеріали для натрій-іонних батарей.
Метою роботи є вивчення можливості часткового заміщення катіонів натрію на катіони літію чи калію, а також атомів у каркасоформуючих позиціях Со2+ на Fe3+ зі збереженням вихідної структури Na4Со3(PO4)2(P2O7).
Використано метод розплавного синтезу для одержання фосфатів, методи порошкової рентгенівської дифракції та ІЧ спектроскопії для їхньої характеризації.
Показано можливість реалізації гетеровалентного заміщення Со2+ на Fe3+ до 16,6 мол% у структурі Na4Со3(PO4)2(P2O7) і синтезовано склокераміки фосфатів загального складу Na4–уСо3–уFeу(PO4)2(P2O7) (у = 0.1 чи 0.5), що належать до орторомбічної сингонії, просторової групи Pn21a, параметри комірок для яких зменшуються по мірі збільшення ступеня заміщення атомів у каркасоформуючій позиції. Встановлено, що в результатів взаємодії за мольних співвідношень Na:МІ: Со:Fe:P=3,0:0,5:2,5:0,5:4,0 (МІ – Li+, К+), що передбачало реалізацію комбінованого часткового заміщення у каркасоформуючих і порожнинних позиціях структури Na4Со3(PO4)2(P2O7) формуються композити на основі фаз Na4Со3(PO4)2(P2O7) (понад 50 мас%), Na2Fe3(PO4)3 і NaCoPO4.
Одержані результати свідчать про можливості гетероваленого заміщення катіонів кобальту на ферум (ІІІ) у структурі Na4Со3(PO4)2(P2O7), що передбачає формування до 12,5 % вакансій у порожнинних позиціях і в подальшому може використовуватись для регулювання іонпровідних властивостей матеріалів на основі змішаноаніонних фосфатів з аніонною підграткою типу [МІІ 3–хМІІІ х(PO4)2(P2O7)](4–х)– для розробки натрій-іонних батарей.
Метою роботи є вивчення можливості часткового заміщення катіонів натрію на катіони літію чи калію, а також атомів у каркасоформуючих позиціях Со2+ на Fe3+ зі збереженням вихідної структури Na4Со3(PO4)2(P2O7).
Використано метод розплавного синтезу для одержання фосфатів, методи порошкової рентгенівської дифракції та ІЧ спектроскопії для їхньої характеризації.
Показано можливість реалізації гетеровалентного заміщення Со2+ на Fe3+ до 16,6 мол% у структурі Na4Со3(PO4)2(P2O7) і синтезовано склокераміки фосфатів загального складу Na4–уСо3–уFeу(PO4)2(P2O7) (у = 0.1 чи 0.5), що належать до орторомбічної сингонії, просторової групи Pn21a, параметри комірок для яких зменшуються по мірі збільшення ступеня заміщення атомів у каркасоформуючій позиції. Встановлено, що в результатів взаємодії за мольних співвідношень Na:МІ: Со:Fe:P=3,0:0,5:2,5:0,5:4,0 (МІ – Li+, К+), що передбачало реалізацію комбінованого часткового заміщення у каркасоформуючих і порожнинних позиціях структури Na4Со3(PO4)2(P2O7) формуються композити на основі фаз Na4Со3(PO4)2(P2O7) (понад 50 мас%), Na2Fe3(PO4)3 і NaCoPO4.
Одержані результати свідчать про можливості гетероваленого заміщення катіонів кобальту на ферум (ІІІ) у структурі Na4Со3(PO4)2(P2O7), що передбачає формування до 12,5 % вакансій у порожнинних позиціях і в подальшому може використовуватись для регулювання іонпровідних властивостей матеріалів на основі змішаноаніонних фосфатів з аніонною підграткою типу [МІІ 3–хМІІІ х(PO4)2(P2O7)](4–х)– для розробки натрій-іонних батарей.
Галузі знань та спеціальності :
10 Природничі науки
Галузі науки і техніки (FOS) :
Природничі науки
Файл(и) :![Ескіз]()
Вантажиться...
Формат :
Adobe PDF
Розмір :
888.55 KB
Контрольна сума :
(MD5):0d608f4da3781644687f5de6b582a8d2
Якщо не вказано інше, ця робота розповсюджується на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International