Синтез материалов на основе оксида со структурой браунмиллерита системы CaO‒Bi 2 O 3 ‒Fe 2 O 3

Н. А. Ломанова

doi:10.17073/1683-4518-2020-4-36-40

Синтез материалов на основе оксида со структурой браунмиллерита системы CaO‒Bi₂O₃‒Fe₂O₃

Н. А. Ломанова

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-4-36-40

Полный текст:

Аннотация

Глицин-нитратным горением синтезирован однофазный материал на основе сложного оксида Ca₂Fe₂O₅, допированного висмутом. Характеризация методами рентгеновской дифрактометрии, гелиевой пикнометрии, сканирующей электронной микроскопии и элементного анализа показала, что материал изоструктурен браунмиллериту. По результатам комплексного термического анализа совместно с масс-спектрометрией, оптимальная температура синтеза материала составляет около 650 °С, и он обладает термической устойчивостью в широком интервале температур. Методом дилатометрии определены температура начала спекания и ТКЛР материала.

Ключ. слова

материалы системы CaO‒Bi₂O₃‒Fe₂O₃, глицин-нитратное горение, феррит кальция, структура браунмиллерита,

Об авторе

Н. А. Ломанова

ФГБУН «Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе»
Россия

Список литературы

1. Shaula, A. L. Ionic conductivity of brownmilleritetype calcium ferrite under oxidizing conditions / A. L. Shaula, Y. V. Pivak, J. C. Waerenborgh [et al.] // Solid State Ionics. ― 2006. ― Vol. 177. ― P. 2923‒2930. DOI: 10.1016/j.ssi.2006.08.030.

2. Vavilapalli, D. S. Photoactive brownmillerite multiferroic KBiFe2O5 and its potential application in sunlight-driven photocatalysis / D. S. Vavilapalli, K. Srikanti, R. Mannam [et al.] // ACS Omega. ― 2018. ― Vol. 3. ― P. 16643‒16650. DOI: 10.1021/acsomega.8b01744.

3. Amorim, B. F. Synthesis of stoichiometric Ca2Fe2O5 nanoparticles by high-energy ball milling and thermal annealing / B. F. Amorim, M. A. Morales, F. Bohn [et al.] // Physica B. ― 2016. ― Vol. 488. ― P. 43‒48. DOI: 10.1016/j.physb.2016.01.029.

4. Безносиков, Б. В. Кристаллы типа браунмиллерита. Кристаллохимия, прогноз новых соединений [препринт]. № 840Ф / Б. В. Безносиков, К. С. Александров. ― Красноярск : Рос. акад. наук. Сиб. отд-ние, Ин-т физики им. Л. В. Киренского. ИФ СО РАН, 2007. ― 27 с.

5. Krüger, H. High-temperature structural phase transition in Ca2Fe2O5 studied by in-situ X-ray diffraction and transmission electron microscopy / H. Krüger, V. Kahlenberg, V. Petricek [et al.] // J. Solid State Chem. ― 2009. ― Vol. 182. ― P. 1515‒1523. DOI:10.1016/j.jssc.2009.03.027.

6. Azzoni, C. B. New insights into the magnetic properties of Ca2Fe2O5 ferrite / C. B. Azzoni, M. C. Mozzati, V. Massarotti [et al.] // Solid State Sci. ― 2007. ― Vol. 9. ― P. 515‒520. DOI:10.1016/j.solidstatesciences.2007.04.013.

7. Dhankhar, S. Synthesis and characterization of polycrystalline brownmillerite cobalt doped Ca2Fe2O5 / S. Dhankhar, G. Bhalerao, K. Baskar, Sh. Singh // AIP Conference Proceedings. ― 2016. ― Vol. 1731. ― P. 140032. DOI: 10.1063/1.4948198.

8. Ломанова, Н. А. Формирование нанокристаллов Bi1‒xCaxFeO3‒δ в условиях глицин-нитратного горения / Н. А. Ломанова, М. В. Томкович, А. В. Осипов [и др.] // Журнал общей химии. ― 2019. ― Т. 89, № 9. ― С. 1448‒1456. DOI: 10.1134/S0044460X19090191.

9. Gusarov, V. V. The thermal effect of melting in polycrystalline systems / V. V. Gusarov // Thermochim. Acta. ― 1995. ― Vol. 256, № 2. ― P. 467‒472. DOI: 10.1016/0040-6031(94)01993-Q.

10. Lomanova, N. A. Influence of synthesis temperature on BiFeO3 nanoparticles formation / N. A. Lomanova, V. V. Gusarov // Nanosystems: Phys. Chem. Math. ― 2013. ― Vol. 4, № 5. ― P. 696‒705.

11. Kovalenko, A. N. Thermodynamics and kinetics of non-autonomous phase formation in nanostructured materials with variable functional properties / A. N. Kovalenko, E. A. Tugova // Nanosystems: Phys. Chem. Math. ― 2018. ― Vol. 9, № 5. ― P. 641‒662. DOI: 10.17586/2220-8054-2018-9-5-641-662.

12. Карпов, О. Н. Формирование нанокристаллов Nd(1‒x)BixFeO3 в условиях глицин-нитратного синтеза / О. Н. Карпов, М. В. Томкович, Е. А. Тугова // Журнал общей химии. ― 2018. ― Т. 88, № 10. ― С. 1692‒1698. DOI: 10.1134/S0044460X18100177.

13. Patel, R. Tunable multiferroic properties of cerium doped bismuth ferrite / R. Patel, P. Sawadh // Nanosystems: Phys. Chem. Math. ― 2019. ― Vol. 10, № 3. ― P. 255‒265. DOI: 10.17586/2220-8054-2019-10-3-255-265.

14. Ломанова, Н. А. Получение нанокристаллических керамических материалов на основе перовскитоподобных оксидов Bi1‒xSrxFeO3‒δ / Н. А. Ломанова, А. В. Осипов, В. Л. Уголков // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 10. ― С. 33‒37.

15. Almjasheva, O. V. The minimum size of oxide nanocrystals:phenomenological thermodynamic vs crystal-chemical approaches / O. V. Almjasheva, N. A. Lomanova, V. I. Popkov [et al.] // Nanosystems: Phys. Chem. Math. ― 2019. ― Vol. 10, № 4. ― P. 428‒437. DOI: 10.17586/2220-8054-2019-10-4-428-437.

16. Shannon, R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomite distances in halides and chaleogenides / R. D. Shannon // Acta Cryst. ― 1976. ― A32. ― Р. 751‒757.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Ломанова Н.А. Синтез материалов на основе оксида со структурой браунмиллерита системы CaO‒Bi₂O₃‒Fe₂O₃. Новые огнеупоры. 2020;(4):36-40. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-4-36-40

For citation: Lomanova N.A. Synthesis of oxide-based materials with a brownmillerite structure of the CaO‒Bi₂O₃‒Fe₂O₃ system. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(4):36-40. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-4-36-40

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль

Новые огнеупоры

Синтез материалов на основе оксида со структурой браунмиллерита системы CaO‒Bi2O3‒Fe2O3