Структура и термическое поведение новых двойных ортофосфатов церия(IV) RbCe2(PO4)3 и Rb2Ce(PO4)2 · xH2O

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены новые двойные ортофосфаты церия(IV)-рубидия RbCe2(PO4)3 и Rb2Ce(PO4)2 · хH2O в гидротермальных условиях. С использованием кристаллографических параметров изоструктурных им соединений по данным порошковой рентгеновской дифракции рассчитаны параметры элементарной ячейки RbCe2(PO4)3 и Rb2Ce(PO4)2 · хH2O: a = 17.494(1), b = 6.7759(5), c = 7.9831(5) Å, β = 102.875(4)°, V = 922.51(10), Å3, Z = 4 (пр. гр. C2/c); a = b = 6.8663(1), c = 17.6562(5) Å, V = 832.42(3) Å3, Z = 4 (пр. гр. I41/amd) соответственно. Проведен анализ термического поведения полученных соединений с определением фазового состава продуктов термолиза на каждой из стадий. Показано, что исходные структуры относительно устойчивы к разложению до температур ~500°С, но при последующем термолизе разлагаются с образованием CePO4 и RbPO3 или Rb4P2O7.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. Н. Васильева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991; ул. Мясницкая, 20, Москва, 101000

Д. А. Козлов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

М. P. Проценко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991; ул. Мясницкая, 20, Москва, 101000

Н. П. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Т. О. Козлова

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

В. К. Иванов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: taisiya@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Список литературы

  1. Locock A.J. / Crystal Chemistry of Actinide Phosphates and Arsenates, Struct. Chem. Inorg. Actin. Compd. Amsterdam: Elsevier, 2007. Р. 217. https://doi.org/10.1016/B978-044452111-8/50007-7
  2. Achary S.N., Bevara S., Tyagi A.K. // Coord. Chem. Rev. 2017. V. 340. P. 266. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2017.03.006
  3. Orlova A.I. // Radiochemistry. 2002. V. 44. № 5. P. 423. https://doi.org/10.1023/A:1021192605465
  4. Orlova A.I., Volgutov V.Y., Castro G.R. et al. // Inorg. Chem. 2009. V. 48. № 19. P. 9046. https://doi.org/10.1021/ic9013812
  5. Pet’kov V.I. // Russ. Chem. Rev. 2012. V. 81. № 7. P. 606. https://doi.org/10.1070/rc2012v081n07abeh004243
  6. Brandel V., Dacheux N. // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. № 12. P. 4755. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2004.08.008
  7. Yu N., Klepov V.V., Schlenz H. et al. // Cryst. Growth Des. 2017. V. 17. № 3. P. 1339. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.6b01741
  8. Wang J., Raistrick I.D., Huggins R.A. // J. Electrochem. Soc. 1989. V. 136. № 9. P. 2529. https://doi.org/10.1149/1.2097457
  9. Lin X., Feng A., Zhang Z. et al. // J. Rare Earths. 2014. V. 32. № 10. P. 946. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(14)60167-8
  10. Varma M., Poswal H.K., Velaga S. et al. // J. Solid State Chem. 2019. V. 276. P. 251. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2019.05.005
  11. Allulli S., Tomassini N., Massucci M.A. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1976. № 18. P. 1816. https://doi.org/10.1039/DT9760001816
  12. Dyer A., Leigh D., Ocon F.T. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1971. V. 33. № 9. P. 3141. https://doi.org/10.1016/0022-1902(71)80080-5
  13. Dörffel M., Liebertz J. // Z. Kristallogr. — Cryst. Mater. 1990. V. 193. № 1–4. P. 155. https://doi.org/10.1524/zkri.1990.193.14.155
  14. Marsac R., Réal F., Banik N.L. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. № 39. P. 13553. https://doi.org/10.1039/c7dt02251d
  15. Clearfield A. // Chem. Rev. 1988. V. 88. № 1. P. 125. https://doi.org/10.1021/cr00083a007
  16. Johansson B., Luo W., Li S. et al. // Sci. Rep. 2014. V. 4. № 1. P. 6398. https://doi.org/10.1038/srep06398
  17. Ogorodnyk I.V., Zatovsky I.V., Baumer V.N. et al. // Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 2006. V. 62. № 12. P. 100. ttps://doi.org/10.1107/S0108270106044519
  18. Kozlova T.O., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 12. P. 1761. https://doi.org/10.1134/S003602362112010X
  19. Bevara S., Achary S.N., Patwe S.J. et al. // Dalton Trans. 2016. V. 45. № 3. P. 980. https://doi.org/10.1039/c5dt03288a
  20. Bevara S., Rajeswari B., Patwe S.J. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 783. P. 310. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.315
  21. Kozlova T.O., Vasilyeva D.N., Kozlov D.A. et al. // Nanosyst. Physics, Chem. Math. 2023. V. 14. № 1. P. 112. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-1-112-119
  22. Matković B., Prodić B., Sljukić M. et al. // Croat. Chem. Acta. 1968. V. 40. P. 147. https://hrcak.srce.hr/208043
  23. Lai Y., Chang Y., Wong T. et al. // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 23. P. 13639. https://doi.org/10.1021/ic402208s
  24. Baranchikov A.E., Kozlova T.O., Istomin S.Y. et al. // Chemistry Select. 2024. V. 9. № 17. https://doi.org/10.1002/slct.202401010
  25. Ramos-Garcés M.V., González-Villegas J., López-Cubero A. et al. // Acc. Mater. Res. 2021. V. 2. № 9. P. 793. https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00102
  26. Chiang S.-J., Kaduk J.A., Shaw L.L. // Mater. Chem. Phys. 2024. V. 312. P. 128656. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2023.128656
  27. Bregiroux D., Popa K., Wallez G. // J. Solid State Chem. 2015. V. 230. P. 26. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.06.010
  28. Neumeier S., Arinicheva Y., Ji Y. et al. // Radiochim. Acta. 2017. V. 105. № 11. P. 961. https://doi.org/10.1515/ract-2017-2819
  29. Krishnan K., Sali S.K., Singh Mudher K.D. // J. Alloys Compd. 2006. V. 414. № 1–2. P. 310. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.07.043
  30. Kozlova T.O., Popov A.L., Kolesnik I.V. et al. // J. Mater. Chem. B. 2022. V. 10. № 11. P. 1775. https://doi.org/10.1039/d1tb02604f
  31. Tronev I.V., Sheichenko E.D., Razvorotneva L.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 3. P. 263. https://doi.org/10.1134/S0036023622602744
  32. Salvado M.A., Pertierra P., Trobajo C. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129. № 36. P. 10970. https://doi.org/10.1021/ja0710297
  33. Kolesnik I.V., Shcherbakov A.B., Kozlova T.O. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 7. P. 960. https://doi.org/10.1134/S0036023620070128
  34. Lutterotti L. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B: Beam Interact. with Mater. Atoms. 2010. V. 268. № 3–4. P. 334. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.09.053
  35. Ni Y., Hughes J.M. // Am. Mineral. 1995. V. 80. P. 21. https://doi.org/10.2138/am-1995-1-203
  36. Shekunova T.O., Istomin S.Y., Mironov A.V. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2019. V. 2019. № 27. P. 3242. https://doi.org/10.1002/ejic.201801182
  37. Shannon R.D., Prewitt C.T. // Acta Crystallogr. Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1969. V. 25. № 5. P. 925. https://doi.org/10.1107/s0567740869003220
  38. Sidey V. // Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. Cryst. Eng. Mater. 2016. V. 72. № 4. P. 626. https://doi.org/10.1107/S2052520616008064
  39. Usman M., Morrison G., Klepov V.V. et al. // J. Solid State Chem. 2019. V. 270. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2018.10.033
  40. Patkare G., Shafeeq M., Sengupta A. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2023. V. 26. № 17. https://doi.org/10.1002/ejic.202300140
  41. Keester K.L., Jacobs J.T. // Ferroelectrics. 1974. V. 8. № 1. P. 657. https://doi.org/10.1080/00150197408234184
  42. Bevara S., Mishra K.K., Patwe S.J. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 6. P. 3335. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6b02870
  43. Wang Y., Zhang X., Li L. et al. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. № 38. P. 17340. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c02468
  44. Kozlova T.O., Baranchikov A.E., Birichevskaya K.V.Y., et al. // // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 11. P. 1624. https://doi.org/10.1134/S0036023621110139
  45. Kozlova T.O., Mironov A.V., Istomin S.Y. et al. // Chem. — A Eur. J. 2020. V. 26. № 53. P. 12188. https://doi.org/10.1002/chem.202002527
  46. Nabhan E., Abd-Allah W.M., Ezz-El-Din F.M. // Results Phys. 2017. V. 7. P. 119. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2016.12.001
  47. Ghoneim N.A., Abdelghany A.M., Abo-Naf S.M. et al. // J. Mol. Struct. 2013. V. 1035. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2012.11.034
  48. Santagneli S.H., de Araujo C.C., Strojek W. et al. // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. № 34. P. 10109. https://doi.org/10.1021/jp072883n
  49. Hadrich A., Lautie A., Mhiri T. et al. // Vib. Spectrosc. 2001. V. 26. P. 51. https://doi.org/10.1016/S0924-2031(01)00100-X
  50. Cruickshank D.W.J. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. № 6. P. 681. https://doi.org/10.1107/S0365110X64001694

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Полнопрофильный анализ дифрактограммы продукта гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 1 M водным раствором RbOH. Внизу отмечены положения брэгговских пиков для RbCe2(PO4)3 и монацита CePO4 (PDF2 00-032-199). На вставке представлена кристаллическая структура RbCe2(PO4)3 вдоль оси a. Желтым цветом выделены полиэдры CeO9, серым — тетраэдры PO4, атомы рубидия изображены в виде пурпурных сфер, атомы кислорода — в виде красных.

Скачать (61KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Полнопрофильный анализ дифрактограммы продукта гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 3 M водным раствором RbOH. Внизу отмечены положения брэгговских пиков для Rb2Ce(PO4)2 и монацита CePO4 (PDF2 [00-032-199]). На вставке показана кристаллическая структура Rb2Ce(PO4)2 вдоль оси с. Желтым цветом выделены полиэдры CeO9, серым — тетраэдры PO4, атомы рубидия представлены в виде пурпурных сфер, атомы кислорода — в виде красных.

Скачать (58KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Данные растровой электронной микроскопии для продуктов гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 1 M (а), 3 M (б) водным раствором RbOH.

Скачать (44KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты термогравиметрического анализа продуктов гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 1 M (а), 3 M (б) водным раствором RbOH.

Скачать (35KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-спектры продуктов гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 1 M (а), 3 M (б) водным раствором RbOH, до и после отжига.

Скачать (45KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дифрактограммы продуктов гидротермальной обработки реакционной смеси, полученной смешением церийфосфатного раствора с 1 M (а), 3 M (б) водным раствором RbOH, до и после отжига. Внизу отмечены положения брэгговских пиков для RbCe2(PO4)3, Rb2Ce(PO4)2, RbPO3 [50] и монацита CePO4 (PDF2 [00-032-199]).

Скачать (49KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025