Везде

ОХНМЖурнал неорганической химии Russian Journal of Inorganic Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-457X
  • ISSN (Online) 3034-560X

Синтез, термодинамические свойства и ионная проводимость соединений на основе ниобатов висмута, замещенных редкоземельными элементами (обзор)

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0044457X23600731-1
DOI
10.31857/S0044457X23600731
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Мацкевич Н.И.
  • Аффилиация: Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Том/ Выпуск
Том 68 / Номер выпуска 11
Страницы
1637-1655
Аннотация
Представлены методы синтеза, термодинамические и функциональные свойства соединений на основе ниобатов висмута, замещенных редкоземельными элементами. Данные соединения являются перспективными материалами для топливных элементов, керамических кислородных генераторов, электрокатализа и др. Как показал обзор, большинство соединений имеют кубическую структуру δ-формы оксида висмута, которая обладает самой высокой ионной проводимостью среди твердотельных ионных проводников. Соединения обладают высокой энтальпией решетки и поэтому являются перспективными высокоэнергетическими соединениями. В обзоре рассмотрены работы по базовым термодинамическим характеристикам ниобатов висмута, замещенных редкоземельными элементами. Проанализировано изменение стандартных энтальпий образования, энтальпий решеток, теплоемкости при замене одного редкоземельного элемента другим. Показано, что с уменьшением радиуса РЗЭ стандартные энтальпии образования и энтальпии решеток увеличиваются. Изучено изменение ионной проводимости при изменении температуры и содержания редкоземельного элемента. Показано, что с увеличением температуры и содержания РЗЭ проводимость увеличивается.
Ключевые слова
оксид висмута оксид ниобия редкоземельные элементы синтез структура энтальпия образования энтальпия решетки теплоемкость
Дата публикации
17.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
10

Библиография

  1. 1. Punn R., Feteira A.M., Sinclair D.C. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 15386. https://doi.org/10.1021/ja065961d
  2. 2. Ivanov S.A., Stash A.I., Bush A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 588. https://doi.org/10.1134/S0036023622050096
  3. 3. Matskevich N.I., Wolf T., Greaves C. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 582. P. 253. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.07.135
  4. 4. Emhjellen L.K., Xing W., Li Z. et al. // J. Membr. Sci. 2022. V. 660. P. 120875. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.120875
  5. 5. Ershov D.S., Besprozvannykh N.V., Sinel’shchikova O.Y. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 105. https://doi.org/10.1134/S003602362201003X
  6. 6. Drache M., Roussel P., Wignacourt J.P. // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 80. https://doi.org/10.1021/cr050977s
  7. 7. Balci M., Saatci B., Cerit S. et al. // Solid State Ionics. 2022. V. 387. P. 116060. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2022.116060
  8. 8. Proskurina O.V., Sokolova A.N., Sirotkin A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 163. https://doi.org/10.1134/S0036023621020157
  9. 9. Bandyopadhyay S., Dutta A. // J. Phys. Chem. Solids. 2017. V. 102. P. 12. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2016.11.001
  10. 10. Lomakin M.S., Proskurina O.V., Levin A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 820. https://doi.org/10.1134/S0036023622060134
  11. 11. Weber M., Rodriguez R.D., Zahn D.R. et al. // Inorg. Chem. 2022. V. 61. P. 1571. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c03330
  12. 12. Akazawa H. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 9069. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.11.064
  13. 13. Matskevich N.I., Wolf Th., Greaves C. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2015. V. 91. P. 234. https://doi.org/10.1016/j.jct.2015.07.036
  14. 14. Weber M., Schlesinger M., Mehring M. // Cryst. Growth Des. 2016. V. 16. P. 5678. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.6b00628
  15. 15. Crumpton T.E., Mosselmans J.F.W., Greaves C. // J. Mater. Chem. 2005. V. 15. P. 164. https://doi.org/10.1039/b412108m
  16. 16. Kekade S.S., Gaikwad P.V., Raut S.A. et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 5853. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00564
  17. 17. Kaimieva O.S., Sabirova I.E., Buyanova E.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1348. https://doi.org/10.1134/S0036023622090054
  18. 18. Wang X.P., Corbel G., Kodjikian S. et al. // J. Solid State Chem. 2006. V. 179. P. 3338. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.06.031
  19. 19. Ai Zh., Ho W., Lee Sh. // Appl. Surf. Sci. 2012. V. 263. P. 266. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.09.041
  20. 20. Keve E.T., Skapski A.C. // J. Solid State Chem. 1973. V. 8. P. 139. https://doi.org/10.1016/0022-4596 (73)90009-1
  21. 21. Lisinska-Czekaj A., Czekaj D. // Key Eng. Mater. 2012 V. 512–515. P. 1212. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.512-515.1212
  22. 22. Lisinska-Czekaj A., Czekaj D., Plewa J. // Ciencia&Tecnol. Mater. 2017. V. 29. P. e215. https://doi.org/10.1016/j.ctmat.2016.03.003
  23. 23. Wang N., Li W., Zhao M. et al. // J. Chin. Ceram. Soc. 2003. V. 31. P. 625.
  24. 24. Hampl M., Leither J., Ruzicka K. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2007. V. 87. P. 553. https://doi.org/10.1007/s10973-006-7732-x
  25. 25. Hou J., Vaish R., Qu Y. et al. // J. Power Sources. 2010. V. 195. P. 2613. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.11.081
  26. 26. Holdynski M., Sintyureva M., Liu X. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. V. 24. P. 045904. http://dx.doi.org/0953-8984/12/045904C07
  27. 27. Abrahams I., Kozanecka-Szmigiel A., Krok F. et al. // Solid State Ionics. 2006. V. 177. P. 1761. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2006.01.036
  28. 28. Abrahams I., Krok F., Kozanecka-Szmigiel A. et al. // J. Power Sources. 2007. V. 173. P. 788. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.05.045
  29. 29. Liu X., Abrahams I., Hull S. et al. // Solid State Ionics. 2011. V. 192. P. 176. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.07.018
  30. 30. Malys M., Holdynski M., Krok F. et al. // J. Power Sources. 2009. V. 194. P. 16. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.01.001
  31. 31. Krok F., Abrahams I., Holdynski M. et al. // Solid State Ionics. 2008. V. 179. P. 975. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.02.015
  32. 32. Leszczynska M., Liu X., Wrobel W. et al. // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. P. 18624. https://doi.org/10.1039/c4ta03225j
  33. 33. Leszczynska M., Holdynski M., Krok F. et al. // Solid State Ionics. 2010. V. 181. P. 796. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.04.012
  34. 34. Buyanova E.S., Kaimieva O.S., Shatokhina A.N. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2016. V. 61. P. 470. https://doi.org/10.1134/S0036023616040069
  35. 35. Buyanova E.S., Petrova S.A., Mikhailovskaya Z.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. V. 60. P. 913. https://doi.org/10.1134/S0036023615080045
  36. 36. Emel’yanova Yu.V., Mikhailovskaya Z.A., Buyanova E.S. et al. // Russ. J. Appl. Chem. 2017. V. 90. P. 354. https://doi.org/10.1134/S1070427217030053
  37. 37. Emel’yanova Yu.V., Krylov A.A., Kazantseva A.D. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. P. 151. https://doi.org/10.1134/S0036023619020050
  38. 38. Kaymieva O.S., Tarasova O.A., Shatokhina A.N. et al. // Russ. J. Electrochem. 2013. V. 49. P. 652. https://doi.org/10.1134/S1023193513070057
  39. 39. Matskevich N.I., Semerikova A.N., Gelfond N.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 743. https://doi.org/10.1134/S0036023620050162
  40. 40. Matskevich N.I., Shlegel V.N., Stankus S.V. et al. // Mater. Today: Proceed. 2020. V. 25. P. 367. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.12.092
  41. 41. Matskevich N.I., Semerikova A.N., Zaitsev V.P. et al. // J. Solid State Chem. 2022. V. 316. P. 123584. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.123584
  42. 42. Matskevich N.I., Semerikova A.N., Gelfond N.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. P. 229. https://doi.org/10.31857/S0044457X2260150X
  43. 43. Matskevich N.I., Stankus S.V., Samoshkin D.A. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1677. P. 012169. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1677/1/012169
  44. 44. Hughes J.T., Navrotsky A. // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. P. 9184. https://doi.org/dx.doi.org/10.1021/ja202132h
  45. 45. Novikov A.A., Belova E.V., Uspenskaya I.A. // J. Chem. Eng. Data. 2019. V. 64. P. 4230. https://doi.org/10.1021/acs.jced.9b00292
  46. 46. Tsvetkov D.S., Mazurin M.O., Malyshkin D.A. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2022. V. 174. P. 106857. https://doi.org/10.1016/j.jct.2022.106857
  47. 47. Bannikov D.O., Safronov A.P., Cherepanov V.A. // Thermochim. Acta. 2006. V. 451. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.tca.2006.08.004
  48. 48. Matskevich N.I., Wolf Th., Pochivalov Yu.I. // Inorg. Chem. 2008. V. 47. P. 2581. https://doi.org/10.1021/ic701875h
  49. 49. Voskanyan A.A., Jayanthi K., Navrotsky A. // Chem. Mater. 2022. V. 34. P. 10311. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c01569
  50. 50. Sereda V.V., Tsvetkov D.S., Sednev A.L. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 20108. https://doi.org/10.1039/C8CP03782E
  51. 51. Gagarin P.G., Gus’kov A.V., Gavrichev K.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1803. https://doi.org/10.1134/S0036023622601015
  52. 52. Gagarin P.G., Guskov A.V., Guskov V.N. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 2181. https://doi.org/10.1134/s0036023622602070
  53. 53. Khorishilov A.V., Guskov V.N., Guskov A.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. P. 918. https://doi.org/10.1134/s0036024422050144
  54. 54. Jayanthi K., Neilsen G., Navrotsky A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2023. V. 127. P. 3760. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c08217
  55. 55. Glushko V.P. Termicheskie Konstanty Veshchestv (Thermal Constants of Substances), VINITI, Moscow. 1965–1982. Iss. 1–10.
  56. 56. Leitner J., Nevrina M., Sedmidubsky D. et al. // J. Alloys Compd. 2011. V. 509. P. 4940. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.02.007
  57. 57. Matskevich N.I., Wolf Th., Vyazovkin I.V. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 628. P. 126. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.11.220
  58. 58. Matskevich N.I., Matskevich M.Yu., Wolf Th. et al. // J. Alloys Compd. 2013. V. 577. P. 148. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.04.194
  59. 59. Matskevich N.I., Bryzgalova A.N., Wolf Th. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2012. V. 53. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.jct.2012.04.003
  60. 60. Kilday M.V. // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1980. V. 85. P. 467.
  61. 61. Gunther C., Pfestorf R., Rother M. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 1988. V. 33. P. 359. https://doi.org/10.1007/BF01914624
  62. 62. Cordfunke E.H.P., Konings R.J.M. // Thermochim. Acta. 2001. V. 375. P. 65. https://doi.org/10.1016/S0040-6031 (01)00510-X
  63. 63. Hennig C., Oppermann H. // Z. Naturforsch. B. 1997.V. 52. P. 1517. https://doi.org/10.1515/znb-1997-1213
  64. 64. Cordfunke E.H.P., Konings R.J.M. // Thermochim. Acta. 2001. V. 375. P. 17. https://doi.org/10.1016/S0040-6031 (01)00509-3
  65. 65. Мацкевич Н.И., Станкус С.В., Самошкин Д.А. et al. // XXXVI Сиб. Теплофиз. Семинар. Новосибирск, 2020. С. 265.
  66. 66. Hervoches C.H., Greaves C. // J. Mater. Chem. 2010. V. 20. P. 6759. https://doi.org/10.1039/c0jm01385d
  67. 67. Hervoches C.H., Greaves C. // Solid State Ionics. 2014. V. 254. P. 032. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2013.10.032
  68. 68. Punn R., Gameson I., Berry F. et al. // Phys. Chem. Solids. 2008. V. 69. P. 2687. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2008.07.003
  69. 69. Glasser L., Jenkins H.D.B. // Chem. Soc. Rev. 2005. V. 34. P. 866. https://doi.org/10.1039/b501741f
  70. 70. Glasser L. // Inorg. Chem. 2010. V. 49. P. 3424. https://doi.org/10.1021/ic902475n
  71. 71. Glasser L., Jenkins H.D.B. // Inorg. Chem. 2011. V. 50. P. 8565. https://doi.org/10.1021/ic201093p
  72. 72. Matskevich N.I., Wolf Th., Matskevich M.Yu. // J. Chem. Thermodyn. 2018. V. 118. P. 188. https://doi.org/10.1016/j.jct.2017.11.010
  73. 73. Matskevich N.I., Shlegel V.N., Sednev A.L. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 143. P. 106059. https://doi.org/10.1016/j.jct.2020.106059
  74. 74. Matskevich N.I., Semerikova A.N., Shlegel V.N. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 850. P. 156683. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156683
  75. 75. Shannon R.D. // Acta Crystallogr. 1976. V. A32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  76. 76. Matskevich N.I., Wolf Th., Semerikova A.N. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 135. P. 143. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.03.034
  77. 77. Koto K., Shulz H., Huggins R.A. // Solid State Ionics. 1980. V. 1. P. 355. https://doi.org/10.1016/0167-2738 (80)90034-X
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека