Crystal-chemical aspects of isomorphism in the system Na0.5Bi0.5MoO4–BiVO4

2020 Voprosy himii i himičeskoj tehnologii  
à Êè¿âñüêèé íàö³îíàëüíèé óí³âåðñèòåò ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà, Êè¿â, Óêðà¿íà á Íàö³îíàëüíèé ìåäè÷íèé óí³âåðñèòåò ³ìåí³ Î.Î. Áîãîìîëüöÿ, Êè¿â, Óêðà¿íà Äëÿ á³íàðíîãî ðîçð³çó õNa 0,5 Bi 0,5 MoO 4 -(1-õ)BiVO 4 âñòàíîâëåíî ³ñíóâàííÿ ³äåàëüíîãî ³çîìîðô³çìó â ìåaeàõ õ=0,1-0,9 ç ôîðìóâàííÿì òâåðäèõ ðîç÷èí³â çàãàëüíîãî ñêëàäó Na 0,5x Bi 1-0,5x (Mo x V 1-x )O 4 , ùî íàëåaeàòü äî ñòðóêòóðíîãî òèïó øåºë³òó ³ êðèñòà-ë³çóþòüñÿ ó òåòðàãîíàëüíèé ñèíãîí³¿, ïðîñòîðîâ³é ãðóï³ I4 1 /a. Ìåòîäîì òâåðäîôàç-íî¿ âçàºìî䳿
more » ... åðaeàíî âñ³ ïðåäñòàâíèêè òâåðäèõ ðîç÷èí³â íàâåäåíîãî ñêëàäó ç ðîçì³ðîì çåðíà 0,5-5,0 ìêì, ïðè÷îìó ïðè çðîñòàíí³ âåëè÷èíè õ çà äàíèìè ñêàíó-þ÷î¿ åëåêòðîííî¿ ì³êðîñêîﳿ ðîçì³ð çåðíà çá³ëüøóºòüñÿ äî ñåðåäíüîãî çíà÷åííÿ 5 ìêì. Ìåòîäîì ²× ñïåêòðîñêîﳿ òà ðåíòãåíîãðàô³¿ ïîðîøêó ïîêàçàíî, ùî ìîë³áäåí òà âàíàä³é çàéìàþòü îäíó êðèñòàëîãðàô³÷íó ïîçèö³þ ç³ ñòàòèñòè÷íèì ðîçïîä³ëîì ïî í³é â ìåaeàõ çàì³ùåííÿ õ=0,1-0,9 ç³ çáåðåaeåííÿì ñèìåò𳿠êàðêàñó. Êîì-ïåíñàö³ÿ çàðÿäó ðåàë³çóºòüñÿ çàâäÿêè ïðîïîðö³éíîìó çàì³ùåííþ â ïîë³åäð³ á³ñìóòó íà çì³øàí³ (Na/Bi)O 8 ïîë³åäðè. Ïðè çá³ëüøåíí³ âì³ñòó ìîë³áäåíó ó ñêëàä³ òâåðäèõ ðîç÷èí³â â³äáóâàºòüñÿ ïðîïîðö³éíå çá³ëüøåííÿ îá'ºìó åëåìåíòàðíî¿ êîì³ðêè â³äïî-â³äíèõ êðèñòàë³÷íèõ êàðêàñ³â ñòðóêòóðíîãî òèïó øåºë³ò, ùî ³ëþñòðóº ïðàâèëî Âåãàðäà äëÿ âèïàäêó ³äåàëüíîãî ³çîìîðô³çìó. Çà äàíèìè ñïåêòðîñêîﳿ äèôóçíîãî â³äáèòòÿ ïîêàçàíî, ùî ïðè çðîñòàíí³ âåëè÷èíè çàì³ùåííÿ õ òàêîae â³äáóâàºòüñÿ ïðîïîðö³éíå çá³ëüøåííÿ øèðèíè çàáîðîíåíî¿ çîíè â³ä 2,28 äî 2,67 å äëÿ îäåðaeàíèõ íàï³âïðîâ³äíèê³â, ùî äîçâîëÿº ðîçãëÿäàòè ¿õ ÿê ïåðñïåêòèâí³ êàòàë³çàòîðè ôîòîë³çó âîäè. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: øåºë³ò, ìîë³áäåí, âàíàä³é, á³ñìóò, ³çîìîðô³çì, òâåðäèé ðîç÷èí, íà-ï³âïðîâ³äíèê. Âñòóï Ñòâîðåííÿ ìàòåð³àë³â ³ç çàäàíèìè âëàñòèâîñòÿìè òà ¿õ êåðîâàíà ìîäèô³êàö³ÿ º îäíèìè ç íàéâàaeëèâ³øèõ çàâäàíü ñó÷àñíîãî ìàòåð³àëîçíàâñòâà. Îñîáëèâèé ³íòåðåñ àêàäåì³÷íî¿ ³ ïðèêëàä-íî¿ íàóêè çîñåðåäaeåíî íà òâåðäîò³ëüíèõ ôóíêö-³îíàëüíèõ ìàòåð³àëàõ. Äî ðå÷îâèí, ùî º îñíîâîþ äëÿ îòðèìàííÿ òàêèõ ìàòåð³àë³â, ìîaeíà â³äíåñòè ñêëàäíîîêñèäí³ ñïîëóêè ìîë³áäåíó ³ âîëüôðàìó, ÿê³ çàâäÿêè ìîaeëèâîñò³ âàð³þâàííÿ ¿õ ñêëàäó, ô³çèêî-õ³ì³÷íèõ, åëåêòðîô³çè÷íèõ ³ îïòè÷íèõ õàðàêòåðèñòèê çíàõîäÿòü çàñòîñóâàííÿ â ñó÷àñí³é òåõí³ö³ òà åëåêòðîí³ö³ [1, 2] . Òàê, çíà÷íå ÷èñëî ðîá³ò ïðèñâÿ÷åíî âèâ÷åííþ ñêëàäíèõ îêñèä³â ìîë³áäåíó ³ âîëüôðàìó ç³ ñòðóêòóðîþ, ùî ñïîð³äíåíà äî øåºë³òó CaWO 4 [2,3]. Ïîõ³äí³ öüîãî ì³íåðàëó çíàéøëè øèðîêå çàñòîñóâàííÿ, íàïðèêëàä, òâå ðä³ ðîç÷èíè (Na 0,5x Bi 0,5x Ca 1-x )MoO 4 , äå õ=0,1-0,6 çàðåêîìåíäóâàëè ñåáå ÿê ä³åëåêòðè÷í³ ìàòåð³àëè [4], ñêëàäíî-çàì³ùåí³ ïî êàò³îíó Li 3 Ba 2 La 3 (MoO 4 ) 8 :Er 3+ òà NaPbLa(MoO 4 ) 3 :Er 3+ /Yb 3+ ÿê óí³êàëüí³ àíòèñòîê-ñîâ³ ëþì³íîôîðè [5,6]. Îäíèì ç íàéá³ëüø ïåðñïåêòèâíèõ íàïðÿì³â çàñòîñóâàííÿ çàì³ùåíèõ ñêëàäíîîêñèäíèõ ñïîëóê íà îñíîâ³ ñòðóêòóðíîãî òèïó øåºë³òó º ãåòåðîãåííèé ôîòîêàòàë³òè-÷íèé ðîçêëàä âîäè. Ñåðåä íàéá³ëüø åôåêòèâíèõ ï³äõîä³â äî ïîêðàùåííÿ êàòàë³òè÷íèõ âëàñòèâîñòåé òàêèõ ìîë³áäàò³â º êîíòðîëüîâàíà ìî-äèô³êàö³ÿ êàò³îííî¿ ï³äãðàòêè çà ïðèíöèïàìè ³çî-òà ãåòåðîâàëåíòíîãî çàì³ùåííÿ. Ïîðÿä ç øèðîêèì äîñë³äaeåííÿì êàò³îí-çàì³ùåíèõ ñïîëóê ç³ ñòðóêòóðîþ øåºë³òó, àí³-îíí³ çàì³ùåííÿ âñå ³ùå ëèøàþòüñÿ ïîçà óâàãîþ. Òàê, ëèøå äëÿ äåê³ëüêîõ ïðåäñòàâíèê³â ö³º¿ ðîäèíè âèâ÷åíî ïðîöåñè çàì³ùåííÿ â àí³îíí³é
doi:10.32434/0321-4095-2020-130-3-197-201 fatcat:omssoxcqibcejhvibcapqrzu4u