Синтез, будова і властивості шаруватих оксидних сполук і фаз типу An 1BnO3n 1 та AnBnO3n 1 - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКАРобота виконана на кафедрі неорганічної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Науковий керівник: доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Тітов Юрій Олександрович Київський національний університет імені Тараса Шевченка, провідний науковий співробітник Францевича, завідувач відділом кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Вюнов Олег Іванович Інститут загальної та неорганічної хімії НАН України ім. Захист відбудеться “22 ”лютого 2010 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01601, м. З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01601, м.Наявність у представників споріднених сімейств сполук Руддлесдена - Поппера (RP) загального складу An 1BNO3n 1 та Діона-Якобсона (DJ) загального складу ANBNO3n 1 із ШПС широкого спектру цінних фізико - хімічних властивостей (високотемпературної надпровідності, значного магнітоопору, сегнето-та діелектричних властивостей, каталітичної активності, здатності до іонного обміну та ряду інших) дозволяє віднести їх до найбільш перспективних матеріалів нової техніки. Серед сполук RP на особливу увагу заслуговують сполуки зі значною розмірною невідповідністю А - і В - підграток їх ШПС, оскільки значна частина властивостей оксидних функціональних матеріалів обумовлена деформацією їх кристалічної структури. Однією із основних причин нечисленності відомих скандій - та індійвмісних сполук і фаз RP загального складу та безлужних представників сімейства сполук DJ є недоліки (необхідність довготривалої (декілька діб) термообробки при Т > 1570 - 1670 К) керамічної технології синтезу, що досі використовувалась для їх одержання і яка не забезпечує одержання однофазних зразків і відтворюваність властивостей одержуваних матеріалів. Незначне число відомих скандатів та індатів RP загального складу (AII = Sr, Ba, n = 1 та 2), неповнота і суперечливість даних щодо будови безлужних титанатів DJ типу BALN2Ti3O10 досі не давали змоги встановити для них звязки склад - будова - властивість. Визначити структуру сполук RP та DJ типів AIILNBNIIIO3n 1 та BALN2Ti3O10 (AII = Sr, Ba, BIII = Sc, In, n = 1 та 2), встановити взаємозвязки склад - особливості будови ШПС та кристалохімічні фактори, які обумовлюють морфотропний перехід ШПС у ізоморфних рядах цих сполук.Проведено аналіз будови ШПС сполук RP типу AIILNBNIIIO3n 1 та титанатів DJ типу BALN2Ti3O10. Розглянуто відомі дані про умови ізоморфного заміщення атомів в ШПС сполук RP типу AIILNBNIIIO3n 1 та та деякі властивості шаруватих перовськітоподібних сполук та фаз типу An 1BNO3n 1 та ANBNO3n 1. На основі аналізу літературних даних зроблено висновок, про нечисленність сполук RP типу AIILNBNIIIO3n 1 із великими катіонами BIII, несистемність даних, що до кристалічної будови титанатів DJ типу BALN2Ti3O10, обмеженість інформації стосовно механізмів їх утворення та можливостей ізоморфного заміщення атомів в їх ШПС, що ускладнює процес технологічного впровадження відомих та унеможливлює цілеспрямований пошук і синтез нових сполук цього типу для потреб сучасної техніки. Методами рентгенографії визначено розміри областей сполук із ШПС в 12 рядах одно-і двошарових скандатів та індатів RP типу AIILNBNIIIO3n 1 (табл. Співставлення особливостей будови одношарової ШПС сполук SRLNBIIIO4 показало пряму кореляцію між розмірами атомів типу В та ступенем деформації міжблочних поліедрів (SRLN)О9 в їх структурі (табл.Встановлено границі областей із ШПС в 12 рядах оксидних сполук типу AIILNBNIIIO3n 1 (AII = Ca, Sr, Ba, BIII = Sc, In, n = 1 та 2) та синтезовано 15 потрійних скандатів та індатів RP складу SREUSCO4, SRLN2Sc2O7 (Ln = Pr - Tb), BALN2Sc2O7 (Ln = Pr - Gd), SRPRINO4, BALAINO4, BAPR2In2O7. Визначено кристалічну структуру 24 сполук RP та DJ загального складу AIILNBNIIIO3n 1 (AII = Sr, Ba, BIII = Sc, In, n = 1 і 2), BALN2Ti3O10 та встановлено взаємозвязки склад - будова ШПС. Виявлено залежність характеру розподілу атомів типу АІІ та Ln по поліедрах МЕО9 та МЕО12 у двошаровій ШПС сполук RP (AII = Sr, Ba, BIII = Sc, In) від співвідношення їх розмірів. Визначено характер впливу розмірів атомів типів А і В у ШПС сполук RP і DJ типів AIILNBNIIIO3n 1 (An 1BNO3n 1) та BALN2Ti3O10 (ANBNO3n 1), на ступінь деформації міжблочних поліедрів МЕОК і довжини міжблочних відстаней - O - Ме - О - та зясовано фактори, які обумовлюють руйнацію ШПС в ізоморфних рядах сполук RP AIILNBNIIIO3n 1 та титанатів DJ BALN2Ti3O10. Установлено основні закономірності синтезу одно-і двошарових сполук RP типу AIILNBNIIIO3n 1 та (AII = Sr, Ba, BIII = Sc, In, BIV = Ti, Sn) із систем спільнозакристалізованих нітратів, сумісноосаджених гідроксикарбонатів та гідроксиоксалатів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ