Однофазные образцы соединений, реализующиеся в системе La2O3-CoO-Sb2O5, синтезированыпутем термического разложения нитратов, цитратным методом, соосаждением с гидротермальной обработкой осадка и последующим отжигом. Изучены их каталитические свойства в реакцииокисления CO. Установлено, что наибольшей активностью при низких температурах и стабильностью при циклических испытаниях обладает катализатор LaCo1/3Sb5/3O6со структурой розиаита,полученный методом соосаждения с гидротермальной обработкой осадка и последующим отжигом. В присутствии этого катализатора 90%-ная конверсия СО зафиксирована при 265∘C. Методами РФЭС, ТПД-O2и ИК-спектроскопии выполнено исследование поверхности LaCo1/3Sb5/3O6.Показано, что модель Ленгмюра-Хиншелвуда является наиболее вероятным механизмом каталитического окисления СО, которое сопровождается окислительно-восстановительными процессами Co3+ ↔Co2+ и Sb3+ ↔Sb5+ с участием поверхностно-активных форм кислорода и вакансий. При этом ионы сурьмы в данном процессе играют роль донора электронов, увеличенная концентрация которых способствует ускорению процессов адсорбции и формированию активных формкислорода на поверхности. Установлено отсутствие загрязнения поверхности образца в процессекатализа, что исключает потребность в его регенерации.
Разработан новый подход к низкотемпературному синтезу высокодисперсного алюмината бария вермикулярной морфологии с заданными характеристиками (насыпная плотность от 0.015 г/см3,средний размер частиц в диапазоне 15-87 нм). Методика синтеза включает последовательную термическую обработку до 1200∘C концентрированного водного раствора BaCl2, Al(NO3)3, (NH2)2CO и C6H8O7. С помощью физико-химических методов исследования: ИК-спектроскопии, рентгено-фазового анализа, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, а также химического анализа охарактеризованы основные этапы синтеза BaAl2O4.
Проведен синтез керамических образцов гексаферрита бария BaFe12O19 с высокими значениями коэрцитивной силы. Методом гидротермального синтеза получен нанопорошок BaFe12O19, характеризующийся коэрцитивной силой Hc=445 кА/м. Его спекание проводили при низкой температуре (900∘C) для сохранения зерен в однодоменном состоянии. Для осуществления спекания притакой низкой температуре к гексаферриту добавляли B2O3 или Bi2O3. Изучено влияние количестваи типа добавки на фазовый состав, микроструктуру и магнитные свойства спеченного гексаферрита. Показано, что при использовании Bi2O3 (в форме 0.5, 1 или 3 мас. % Bi(NO3)3) после спеканияне происходит изменения фазового состава, в то время как B2O3(в форме 0.5, 1 или 3 мас. % H3BO3)приводит к частичной трансформации гексаферрита в гематит α-Fe2O3. Обнаружено, что с ростомконцентрации Bi2O3 или B2O3 средний размер зерен BaFe12O19 увеличивается, но не превышает критический размер однодоменности. Это обеспечивает высокие значения Hc спеченных образцов (370-420 кА/м), по которым они превосходят большинство известных марок незамещенных гексаферритов.
Методами спрей-пиролиза и сжигания цитратного геля осуществлен синтез нанокристаллического феррита висмута. Образцы BiFeO3исследованы методами рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Проведено тестирование цитратного и спрей-пиролизного образцов феррита висмута как катализаторов фентоноподобной реакции окислительной деструкции метилового оранжевого. Установлено влияние метода синтеза на состав и морфологию частиц феррита висмута, а также на каталитическую активность. Кинетика окислительной деструкции красителя в присутствии образцов феррита висмута удовлетворительно описывается моделью псевдопервого порядка, константа скорости реакции в случае BiFeO3, синтезированного методом спрей-пиролиза, составляет 0.0072 мин-1, для цитратного BiFeO3 она несколько меньше - 0.0049 мин-1. Степень деструкции метилового оранжевого за 120 мин без катализатора составляет 7%, в присутствии спрей-пиролизного феррита висмута - 62%, в присутствии цитратного феррита висмута - 51%.
Получена серия хромофорных комплексов NiII(3,6-Cat)(Phen) (1), NiII(3,6-Cat)(DPQ) (2) и NiII(3,6-Cat)(DPPZ) (3), где 3,6-Cat - 3,6-ди-трет-бутил-катехолатный дианион, на основе 1,10-фенантролина (Phen), дипиридо[3,2-d:2’,3’-f]хиноксалина (DPQ) и дипиридо[3,2-a:2’,3’-c]феназина (DPPZ). Хромофоры 1-3имеют незначительно искаженное планарное строение координационного полиэдра и претерпевают фотоиндуцированный внутримолекулярный перенос заряда лиганд-лиганд (ВЗМО донор →НСМО акцептор), демонстрируя высокоинтенсивное поглощение света видимого и ближнего ИК-диапазонов. Комплексы 1-3характеризуются высокой термостабильностью и полнотой перехода в паровую фазу в условиях пониженного давления. Соединение 1 обладает высокой летучестью, что делает его подходящим кандидатом для дальнейшего тестирования при изготовлении оптоэлектрических устройств по технологии “испарение-осаждение”.
Проведено исчерпывающее галогенирование β-положений Cu(II)-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина с использованием N-бромсукцинимида и N-хлорсукцинимида в диметилформамиде. При взаимодействии Cu(II)-5,10,15,20-тетра(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфиринас N-хлорсукцинимидом в диметилформамиде синтезирован Cu(II)-β-октахлор(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфирин. С помощью реакции комплексообразования β-октабром-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина, β-октахлор-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфиринаиβ-октахлор-5,10,15,20-тетра(2,3,4,5,6-пентафторфенил)порфирина с солями меди в диметилформамиде в мягких условиях получены соответствующие комплексы меди(II). Изучена кинетика координации β-октабром-5,10,15,20-тетра(2,6-дифторфенил)порфирина с хлоридом меди в диметилформамиде. Рассчитаны кинетические параметры реакции. Синтезированные соединения идентифицированы методами электронной абсорбционной, 1H ЯМР-спектроскопии,масс-спектрометрии, элементного анализа. Для ряда комплексов меди приведены рентгеновские дифрактограммы.
Рассмотрен синтез карбоксилатов неодима (неодеканоата и 3,5,5-триметилгексаноата) и их применение для разработки Nd-содержащих жидких органических сцинтилляторов. Карбоксилаты неодима получены одностадийным (3,5,5-триметилгексаноат) и двухстадийным синтезом (неодеканоат). Состав полученных соединений подтвержден с помощью ИК-спектроскопии, элементного анализа и метода MALDI-TOF MS. Для введения карбоксилатов неодима в жидкий органический сцинтиллятор предложено использовать дополнительный растворитель - трибутилфосфат. Показано, что световыход сцинтиллятора при его использовании выше, чем без него, и составляет >60% вплоть до концентрации неодима 12 г/л.
Синтез титаната эрбия выполнен совместным осаждением гидроксидов эрбия и титана с последующим высокотемпературным отжигом. Определены температурные интервалы последовательности формирования кристаллической структуры типа пирохлора. Методами релаксационной, адиабатической и дифференциальной сканирующей калориметрии выполнены измерения изобарной теплоемкости титаната эрбия в интервале температур 2-1870 K. На основе сглаженных значений теплоемкости рассчитаны энтропия и приращение энтальпии в области 0-1900 K, оценен вкладаномалии Шоттки при температурах до 300 K и рассчитана энергия Гиббса образования титанатаэрбия при 298.15 K.
В настоящей работе теплоемкость сложных оксидов RbTe1.5W0.5O6 и Rb0.95Nb1.375Mo0.625O5.79 со структурой β-пирохлора впервые исследована методами адиабатической вакуумной и дифференциальной сканирующей калориметрии в интервале температур 6-640 K. По полученным экспериментальным данным рассчитаны стандартные термодинамические функции: теплоемкость Cop,энтальпия [H∘(T)-H∘(0)], абсолютная энтропия S∘(T)и энергия Гиббса [G∘(T)-H∘(0)] в области температур от T→0 до 640 K. Выполнена мультифрактальная обработка низкотемпературной(T<50 K) теплоемкости изученных соединений и установлена цепочечно-слоистая топология их структуры.
Изучено межфазное распределение ионов лантаноидов(III) между водными растворами HNO3и растворами тетрабутилдигликольамида Bu2C(O)CH2OCH2C(O)NBu2(1), соединений R2P(O)CH2OCH2C(O)NBu2, где R = Bu (2), Ph (3), и фосфорилсодержащих подандов R2P(O)CH2OCH2P(O)R12, где R = R1= Bu (4); R = Bu, R1= Ph (5);R=R1= Ph (6), в 1,2-дихлорэтане и ионной жидкости - бис[(трифторметил)сульфонил]имиде 1-бутил-3-метилимидазолия. Установлено, что экстракция ионов металлов значительно возрастает в присутствии ионной жидкости в органической фазе. Определена стехиометрия извлекаемых комплексов, рассмотрено влияние концентрации HNO3 в водной фазе и строения экстрагента на эффективность извлечения ионов металлов в органическую фазу.
Изучено разделение редкоземельных элементов среднетяжелой группы по линии Gd/Tb методом жидкостной экстракции из низкокислотных нитратных растворов. В качестве экстрагента использована синергетная смесь нитрата метилтри-н-октиламмония и аммониевой соли ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. Методом изомолярных серий определена область синергетной экстракции. Показано, что при экстракции смесью экстрагентов и индивидуальной аммониевойсолью ди-2-этилгексилфосфорной кислоты наблюдается образование геля при концентрациях соли >0.25 моль/л. В области устойчивости системы максимальный коэффициент разделения по линии Gd/Tb составляет >3.8. Для предотвращения образования геля использовали н-октанол и три-н-бутилфосфат в качестве модификатора.
МАХ-фазы различного состава в последнее время находят все более широкое применение благодаря своей слоистой структуре и свойствам, характерным для керамических материалов и металлов. Поэтому большое значение имеет разработка легко масштабируемых методов получения данных соединений, характеризующихся повышенной фазовой чистотой. В работе изучено влияние на состав и свойства такой МАХ-фазы, как Ti2AlC, условий ее получения с применением защитного расплава солей (на примере KBr), в частности, соотношений исходных реагентов (n(Ti):n(Al):n(C)),температуры и длительности термической обработки. Установлено, что при температуре 1100∘C наибольший выход Ti2AlC (94.4%) достигается при мольном соотношении n(Ti):n(Al):n(C) =2:1.1:0.9. Показано, что при температурах синтеза от 900 до 1100∘C содержание целевой МАХ-фазы изменяется незначительно (от 94 до 96%), максимальное содержание Ti2AlC установлено приполучении образца при температуре 1000∘C. Изучено также влияние температуры синтеза (900,1100 и 1200∘C) на микроструктуру, термическое поведение в токе воздуха и величину работы выхода электрона.
Синтезирован мезопористый МСМ-41 с удельной площадью поверхности 1134 м2/г. На его основеметодом пропитки по влагоемкости приготовлены нанесенные моно- и биметаллические катализаторы Pt-Ag с различным соотношением металлов. Методами РФА, ЭСДО показано, что после восстановительной высокотемпературной обработки катализаторы Pt-Ag на поверхности сформировались контактирующие Pt и Ag металлические наночастицы. Методом ТПВ-H2 показано повышение реакционной способности биметаллических катализаторов по сравнению с монометаллическими за счет взаимодействия AgOx- и PtOy-центров. Катализаторы были исследованы в реакции восстановления 4-нитрофенола боргидридом натрия. Установлено значительное увеличение скорости восстановления 4-нитрофенола на биметаллических катализаторах за счет синергетического эффекта Pt и Ag.
Титанаты лития Li4+xTi5–xMxO12 (M = Sc, Ga, Al, Cr; x=0, 0.05, 0.1, 0.15) и их композиты с углеродными нанотрубками синтезированы золь-гель методом и охарактеризованы с помощью рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, импедансной и 7Li MAS-ЯМР-спектроскопии; проведено их электрохимическое тестирование. Показано, что допирование трехвалентными катионами приводит к уменьшению подвижности ионов лития в Li4+xTi5–xMxO12, чтоуказывает на доминирование переноса лития по вакансиям в этих материалах. Наилучшие электрохимические характеристики демонстрируют композиты Li4+xTi5–xMxO12 с углеродными нанотрубками.
Изучен процесс синтеза гексагидроксостанната бария BaSn(OH)6, а также его термическая деструкция с образованием станната бария BaSnO3. Показано, что наиболее интенсивное разложение BaSn(OH)6 происходит в температурном интервале 200—650℃. Кристаллизация BaSnO3 протекает в узком диапазоне температур (650–675℃), а максимум соответствующего экзотермического эффекта расположен при 667℃. Установлено, что при 500℃ BaSn(OH)6 полностью разлагается (в течение 60 мин) с образованием рентгеноаморфного порошка. В условиях выдержки материала при 600℃ (60 мин) происходит кристаллизация станната бария BaSnO3 со структурой перовскита. Содержащаяся в составе полупродукта кристаллическая примесь карбоната бария сохраняется вплоть до 600℃, а при температурах от 700℃ формируется однофазный BaSnO3. Температура кристаллизации станната бария может быть снижена на 50—75℃ за счет термической выдержки порошка в течение 40—60 мин. В условиях выдержки полупродукта при 600℃ в течение 60 мин образуется станнат бария со средним размером кристаллитов 21 ± 2 нм, а при 700℃ имеет место незначительное увеличение данного параметра (до 22 ± 2 нм). С ростом температуры до 1000℃ интенсифицируется процесс укрупнения кристаллитов (до 34 ± 3 нм). Полученный порошок BaSnO3, по данным растровой электронной микроскопии, состоит из микростержней (средняя длина составляет ~85 мкм; средний диаметр — около 10 мкм). Поверхность стержней частично покрыта сферическими частицами, сформированными из более мелких первичных частиц размером ~30 нм.
Исследовано фотохимическое поведение N-замещенных фталимидов с карбоксилатными группами, связанных с цимантренилалкильным фрагментом, методами инфракрасной спектроскопии, спектроскопии ядерного магнитного резонанса, УФ-видимой спектроскопии и циклической вольтамперометрии. При образовании полулабильных дикарбонильных хелатных комплексов происходит резкое изменение электронных, электрохимических и оптических свойств соединений. По данным метода динамического светорассеяния, дальнейшее облучение растворов указанных комплексов приводит к образованию стабильных в жидких средах наночастиц, содержащих марганец в степенях окисления Mn2+/Mn+ и фталимидный фрагмент, связанный с Ср-кольцом, координированным или не координированным с марганцем(I).
.Показано влияние условий гидротермального синтеза на кристаллическую структуру и морфологию частиц MoS2. Согласно результатам синхронного термического анализа, при концентрации катионов молибдена 0.05 моль/л рост длительности гидротермальной обработки приводит к уменьшению суммарной потери массы (∆m), а увеличение c(Mo) - к существенному росту этой величины. Определена зависимость положения максимума экзоэффекта, относящегося к окислению MoS2 с образованием MoO3, от условий синтеза. По данным рентгенофазового анализа, при минимальных значениях концентрации Mo и времени термообработки образуется фаза 1T-MoS2. Увеличение длительности термообработки приводит к трансформации 1Т-фазы в 2H-MoS2. При увеличении c(Mo) 2Н-фаза переходит в 1T-MoS2 и далее в 1T/2H-MoS2. Трансформация структуры MoS2 также изучена с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. Из результатов растровой электронной микроскопии (РЭМ) следует, что все образцы представляют собой цветкоподобные (flower-like) наноструктуры, состоящие из изогнутых нанолистов. По данным просвечивающей электронной микроскопии, после деламинации частиц дисульфида молибдена формируются отдельные нанолисты протяженностью 50-500 нм. Микроструктура полученной пленки MoS2 изучена с помощью РЭМ и атомно-силовой микроскопии. Анализ поверхности пленки методом Кельвин-зондовой силовой микроскопии показал, что материал обладает высокой электропроводностью, рассчитано также значение работы выхода электрона с поверхности пленки.
Процесс дегидратации-регидратации слоистых гидроксидов является примером обратимой химической реакции, происходящей с перестройкой кристаллической структуры. Известно, что продукты термического разложения слоистых гидроксидов редкоземельных элементов (РЗЭ) в определенных условиях способны взаимодействовать с водными растворами солей и восстанавливать исходную слоистую структуру. В настоящей работе впервые изучено влияние условий (температуры и продолжительности) отжига слоистых гидроксохлоридов РЗЭ при 100—1150℃ на последующее взаимодействие продуктов термического разложения с водным раствором хлорида натрия с восстановлением слоистой структуры. Методом термогравиметрического анализа определены основные стадии термического разложения слоистых гидроксохлоридов РЗЭ. С помощью рентгенофазового анализа и рентгеноспектрального микрокроанализа установлен фазовый и элементный состав продуктов отжига слоистых гидроксидов и продуктов последующего взаимодействия с раствором NaCl. Показано, что для восстановления слоистой структуры критическим фактором является присутствие фазы оксохлорида РЗЭ в продукте термообработки.
Предложен метод получения наноструктурированных порошков Er3Fe5O12, включающий совместное анионообменное осаждение ионов эрбия и железа(III) и дальнейшую температурную обработку полученных продуктов. Подобраны оптимальные условия анионообменного осаждения стехиометрического высокоактивного прекурсора и изучено влияние режимов термообработки на процесс образования и стабильность наночастиц феррита-граната эрбия. Полученные наноматериалы исследованы методами рентгенофазового анализа, электронной микроскопии, термического анализа и мессбауэровской спектроскопии. Данный метод синтеза обеспечивает формирование железо-эрбиевого граната со средним размером частиц 25 нм при температуре 800℃. Установленные закономерности могут быть использованы для разработки новых способов синтеза соединений редкоземельных элементов со структурой граната.
Нагреванием водной суспензии KZrF5 получен оксофторидоцирконат состава K2Zr3OF12 и методами ДТА-ТГА, РФА, ИКи КР-спектроскопии изучено его строение и термическое разложение. При полном гидролитическом разложении K2Zr3OF12 при 620°C образуется преимущественно смесь моноклинных фаз K2ZrF6 и ZrO2 . Получены, систематизированы и проанализированы экспериментальные ИКи КР-спектры оксофторидоцирконата K2Zr3OF12 и продуктов его нагревания. На основании результатов квантово-химических расчетов проведено отнесение полос в экспериментальных спектрах.
Определена кристаллическая структура тройных интерметаллических соединений т1 в системах Pd-(Cu, Ag, Au)-Sn. Установлено, что в серебряной и золотой системах они кристаллизуются в объемноцентрированной тетрагональной ячейке с упорядочением атомов, отвечающим структурному типу Al3Ti, а в медной системе для т1-фазы реализуется структура VRh2Sn, являющаяся его дополнительно упорядоченной производной. Обобщены и проанализированы имеющиеся в литературе и полученные авторами данные по структурам двойных и тройных соединений, являющихся упорядоченными производными от структуры типа Cu, в системах Pd с элементами 11-й группы и непереходными металлами In и Sn. Показано, что они образуются при определенных значениях электронной концентрации (e/a): со структурными типами AuCu и Al3Zr при e/a = 0.75, со структурными типами Al3Ti и VRh2Sn при e/a = 0.8-1 и со структурным типом AuCu3 при e/a = 1. Размерный фактор влияет на направленность и протяженность областей гомогенности фаз.
Проведен синтез сульфониевых производных клозо-декаборатного аниона с экзо-полиэдрическими карбонильными группами [B10H9S(CH2C(=O)R)2]- (R = Me, Ph, p-C6H4C1, Nh). Состав и строение подтверждены методами элементного анализа, 11B, 1H, и 13C ЯМР-спектроскопии. Исследованы кристаллические упаковки и межмолекулярные взаимодействия монокристаллов Bu4N[2-BwH9S(CH2COMe)2] и [Ag(FFh3)4][2-B10H9S(CH2COC6H4Cl)2] • CH2Cl2 • MeCN методом рентгеноструктурного анализа и анализа поверхности Хиршфельда анионов.
Разработан метод получения водных золей нанокристаллического диоксида гафния (с гидродинамическим диаметром 20–35 нм), стабилизированных молочной кислотой (лактат-ионами) и характеризующихся высокой коллоидной устойчивостью (ζ-потенциал –29 мВ). Метод основан на гидротермальной обработке предварительно полученного комплексного соединения гафния с молочной кислотой в присутствии мочевины при температурах 180 и 220°C в течение 48 и 96 ч. Методом хемилюминесцентного анализа в модельной реакции окисления люминола установлено, что нанокристаллический оксид гафния в составе золей проявляет дозозависимую прооксидантную активность по отношению к пероксиду водорода и, таким образом, проявляет пероксидазоподобные свойства.
Статья посвящена синтезу, установлению специфики структуры и электропроводящих свойств катиони анион-дефицитных шеелитоподобных твердых растворов Sr1-1.5x-yBix+yФ0.5xMo1-yVyO4 и Sr1-1.5xBixФ0.5xMo1-yVyO4-d, где Ф - катионная вакансия. Установлены области гомогенности твердых растворов, комплексом методов изучены их структурные особенности. С помощью сканирующей электронной микроскопии исследованы размерные характеристики и морфология керамических образцов. Общая электропроводность соединений измерена методом импедансной спектроскопии в диапазоне температур 400-650℃. Для оценки вклада электронной и протонной компоненты в общую электропроводность твердых растворов измерены электропроводящие характеристики во влажной атмосфере и при различных парциальных давлениях кислорода. Построены и проанализированы аррениусовские зависимости электропроводности от обратной температуры.
Гидротермально-микроволновой обработкой водного раствора перманганата калия с аскорбиновой кислотой и последующим отжигом прекурсора в инертной атмосфере при температуре 500℃ впервые синтезированы композиты на основе монооксида марганца кубической сингонии МnO/С. Установлено, что ключевым параметром, определяющим особенности формирования композита, является молярное соотношение компонентов реакционной массы Мn : C6H8O6 = 1 : (0.75-1.5). Предложен механизм образования композита MnO/C. Максимальное содержание углерода в композитном материале составляет ∼3 мас. %. Методами рентгенофазового и термогравиметрического анализа, КР-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и низкотемпературной адсорбции азота определены основные физико-химические характеристики синтезированных композитов. Исследование поведения МnO/С в качестве анодного материала литий-ионного источника тока показало эффективность его использования только при высоких плотностях тока.
Взаимодействие галогенидов цинка с метилмочевиной (МеUr) в водном растворе в соотношении 1 : 2 приводит к образованию соединений [Zn(MeUr)2Cl2], [Zn(MeUr)2Br2], [Zn(MeUr)2I2]. Новые координационные соединения выделены и исследованы методами рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. Изучена структура не описанной ранее полиморфной модификации комплекса бромида цинка с диметилацетамидом (DMA) [Zn(DMA)2Br2]. Показано, что комплексы являются молекулярными, тетраэдрическими. Рассчитаны дипольные моменты комплексных соединений галогенидов цинка с метилмочевиной (9.3-9.7 Д) и диметилацетамидом (6.6-8.2 Д).
Представлен новый тип разнолигандных гетеробиметаллических комплексов рутения(II). На первом этапе получены монорутениевые комплексы, в которых катион рутения(II) координирован по N,N-фрагменту имидазо[4,5-f][1,10]фенантролинового лиганда, дополнительно содержащего мостиковый тиофеновый фрагмент и свободный координационный центр пиридина. Данный координационный центр прочно связывает второй катион металла из изученной серии (Fe3+, Fe2+, Zn2+ или Pb2+) с образованием гетеробиметаллического комплекса, что подтверждено методами оптического, люминесцентного и ЯМР-титрования, а также квантово-химическими расчетами. Координация второго катиона приводит к значительному снижению энергии НСМО по сравнению с исходным монорутениевым комплексом, в результате чего тушится фосфоресценция, связанная с релаксацией возбужденного 3MLCT-состояния, характерного для монорутениевых комплексов. Дополнительно показано, что присутствие мостикового тиофенового фрагмента повышает нуклеофильность атома азота пиридина и позволяет ему координировать второй катион. В отсутствие тиофенового кольца лиганд теряет способность координировать двухзарядные катионы.
Методами квантовой химии проведены расчеты гетероядерных кластеров оксоалкоксо(RexMo4-xO6(OMe)10) и оксогидроксоалкоксокомплексов (RexMo4-xO6-n(ОН)n(OMe)10, n = 1, 2, 4) рения и молибдена. Остов кластеров представляет собой ромб из четырех атомов металла, связанных мостиковыми атомами кислорода по сторонам и малой диагонали. Алкоксогруппы занимают концевые положения. Рассчитано строение и относительная стабильность изомеров положения гетероатомов металлов по вершинам ромба. Определены теоретические разности полных энергий относительно наиболее стабильного изомера, длины связей металл-металл, индексы порядков связей и суммы этих индексов для каждого изомера. Установлено, что в ряде случаев наряду с мостиковыми связями М–О–М' образуются связи металл-металл.
Выполнены квантово-химические расчеты геометрических и электронных структур кластеров Fe2O7 и Fe2O9, а также реакций взаимодействия Fe2O7 с молекулами H2, O2 и Fe2O9 с молекулой H2 в газовой фазе. Расчеты выполнены методом теории функционала плотности в приближении обобщенного градиента с использованием базиса triple-zeta. Найдены отличия тепловых эффектов данных реакций при взаимодействии кластеров с молекулами H2 и O2. Обнаружено, что в случае реакции Fe2O7 с молекулой H2 суммарные спины начальных реагентов и конечных продуктов не совпадают, т.е. в течение реакции происходит спиновая релаксация.
Предложено силовое поле, предназначенное для моделирования многостенных нанотрубок WSe2, размер которых выходит за рамки возможностей методов ab initio. Параметризация межатомных потенциалов успешно протестирована на одностенных и двустенных нанотрубках, строение которых определено с помощью неэмпирических расчетов. Указанное силовое поле применено для моделирования структуры и стабильности хиральных и ахиральных многостенных нанотрубок WSe2 с диаметрами, близкими к экспериментальным величинам. Выполнено сравнение свойств нанотрубок на основе WSe2 со свойствами аналогичных нанотрубок на основе WS2, рассчитанными с помощью силового поля, которое описано в работе I из этой серии. Межстенные расстояния, полученные с помощью моделирования, хорошо согласуются с результатами измерений этих параметров для существующих нанотрубок WS2 и WSe2. Установлено, что межстенное взаимодействие вносит в стабилизацию многостенных нанотрубок несколько больший вклад в случае WSe2, чем в случае WS2. Анализ отклонения формы нанотрубок от цилиндрической показал близкое сходство структуры трубок обоих составов.
Физико-химическими методами изучены окисленные углеродные материалы, полученные в процессе окисления мезопористого углеродного материала марки “Техносорб” 2-30%-ными растворами пероксида водорода. Методами ИК-спектроскопии, титриметрии и химического анализа показано, что при окислении углеродного материала на поверхности частиц образуются кислородсодержащие группы: sp2-COOH, sp3-C—OH, sp2>C—OH, sp2>С=О и др. Надифрактограммахокис-ленных углеродных материалов наблюдаются слабые широкие рефлексы, типичные для гидратированного оксида графита, с незначительным увеличением межплоскостного расстояния d002 . При окислении углеродного материала происходит также возрастание удельной поверхности и объема свободных пор без существенного разрушения наноблоков углеродного материала.
Настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному изучению пятикомпонентной взаимной системы Li+,K+||F-,Cl-,Br-,CrO42-. Построено древо фаз системы, которое имеет разветвленное строение и включает два стабильных пентатопа, стабильные гексатоп и тетраэдр, разделенные двумя стабильными тетраэдрами и секущим треугольником. Экспериментально исследован стабильный гексатоп LiF—LiCl—LiBr—Li2CrO4—KCl—KBr методами термического и рентгенофазового анализа. Определен характер физико-химического взаимодействия в гексатопе путем исследования политермического разреза, проходящего через две низкоплавкие четверные эвтектические точки, входящие в элементы огранения гексатопа. Установлено, что твердые растворы на основе хлоридов лития, калия и бромидов лития, калия внутри гексатопа не распадаются. Определены характеристики состава, отвечающего точке минимума в гексатопе. Установлено, что в гексатопе существуют четыре кристаллизующиеся фазы: LiF, Li2CrO4, LiClxBr1-x, KClxBr1-x.
В результате сольвотермального синтеза получены нанокомопозиты ZnO/УНТ с содержанием УНТ от 0.01 до 10 мас. %. Методами ДСК/ТГА исследовано термическое поведение полученных композитов при нагреве до 850℃. С помощью РФА и Раман-спектроскопии изучен фазовый состав и установлено формирование гексагональной фазы вюрцита. По данным СЭМ, наночастицы оксида цинка локализованы на поверхности УНТ. Изучена зависимость электрического сопротивления от температуры нанокомпозитов ZnO/УНТ. Показано, что в зависимости от содержания УНТ наблюдается полупроводниковый или металлический тип проводимости. При комнатной температуре изучены хеморезистивные отклики на широкий ряд газов, наилучшую чувствительность показал образец с наименьшим содержанием УНТ (0.01 мас. %).
Изучена возможность синтеза MAX-фазы состава Nb2AlC при варьировании температуры (900–1250℃) и мольного соотношения исходных реагентов (порошков ниобия, алюминия, углерода, а также KBr, выполняющего защитную функцию при получении целевого соединения). Методом рентгенофазового анализа установлено, что при низких температурах синтеза (900–1100℃) происходит образование лишь промежуточных продуктов, а при температуре синтеза 900℃ присутствует также металлический ниобий. Данные РЭМ и EDX-картирования подтверждают наличие МАХ-фазы при температурах 1200 и 1250℃. Показана эффективность снижения в исходной смеси содержания углерода и повышения количества алюминия. Изучено термическое поведение в токе воздуха продуктов, полученных при температурах 900 и 1250℃.
Изучены структурные и морфологические особенности образцов в эвтектической системе Ba2In2O5—Ba2InNbO6 при обработке ниже и выше температуры эвтектики. Установлено наличие узкой области гомогенности твердого раствора Ba2In2-xNbxO5+x (x ≤ 0.05) и формирование композитов состава (1 - y)Ba2In1.95Nb0.05O5.05 • yBa2InNbO6. В композитах с y ≤ 0.15 в качестве основной фазы стабилизируется структура с разупорядоченным расположением вакансий кислорода. Общая электропроводность в атмосфере сухого воздуха определяется преимущественно кислородноионным переносом и возрастает как для твердого раствора, так и для композитов; максимальный ее рост на ~2 порядка наблюдается для композиционных образцов с y = 0.15,0.25, обработанных выше температуры эвтектики. Увеличение электропроводности обусловлено совокупным влиянием структурных и морфологических факторов. Композиты, обработанные выше эвтектической температуры, характеризуются особой морфологией. На поверхности зерен основной фазы в ходе кристаллизации эвтектики формируется слой кристаллитов субмикронного размера, что определяет появление композиционного эффекта электропроводности.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации