1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 6, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 6, стр. 646-653

Получение и изучение строения и поведения при нагревании ванадатов кальция, лантаноидов и циркония со структурой циркона

А. К. Корытцева 1, *, А. И. Орлова 1, Н. С. Литонова 1, А. В. Нохрин 1, А. А. Мурашов 1, К. Е. Сметанина 1, В. А. Турченко 2, А. И. Бескровный 2, Е. Ю. Боровикова 3, Д. М. Коршунов 4

1 Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
603022 Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, Россия

2 Объединенный институт ядерных исследований
141980 Московская обл., Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6, Россия

3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет
119991 Москва, Ленинские горы, 1, ГСП-1, Россия

4 Геологический институт Российской академии наук
119017 Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 1, Россия

* E-mail: koak@mail.ru

Поступила в редакцию 09.12.2022
После доработки 13.03.2023
Принята к публикации 14.03.2023

Аннотация

Методом соосаждения получены простые LnVO4 и тройные CaLnZr(VO4)3 (Ln = Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Yb) ортованадаты лантаноидов; твердый раствор La0.3Nd0.5Sm0.1Eu0.1VO4, моделирующий состав фракции лантаноидов РАО, имеющие структурный тип циркона (пр. гр. I41/amd); а также LaVO4, кристаллизующийся в структурном типе монацита. Параметры элементарных ячеек монотонно возрастают с ростом ионного радиуса лантаноида. Колебательные спектры в средней и дальней ИК-областях свидетельствуют о понижении симметрии соединений по сравнению с классическим цирконом. Фазовая стабильность полученных соединений сохраняется до 900°C. Средние коэффициенты теплового расширения варьируются в интервале (6–11) × 10–6 K–1.

Ключевые слова: лантаноиды, ванадаты, циркон

Список литературы

  1. Orlova A.I., Ojovan M.I. Ceramic Mineral Waste-Forms for Nuclear Waste Immobilization // Materials. 2019. V. 12. № 16. P. 2638.

  2. Китаев Д.Б., Волков Ю.Ф., Орлова А.И. Ортофосфаты четырехвалентных Ce, Th, U, Np и Pu со структурой монацита // Радиохимия. 2004. Т. 46. № 3. С. 195–200.

  3. Ewing R., Lutze W., Weber W. Zircon: A Host-Phase for the Disposal of Weapons Plutonium // J. Mater. Res. 1995. V. 10. № 2. P. 24–246.

  4. Clavier N., Podor R., Dacheux N. Crystal Chemistry of the Monazite Structure // J. Eur. Ceram. Soc. 2011. V. 31. № 6. P. 941–976.

  5. Nabar M.A., Mhatre B.G. Studies on Triple Orthovanadates VIII. Synthesis and Spectrostructural Characterization of Triple Orthovanadates BaLnTh(VO4)3 (Ln = La or Pr) and BaLnCe(VO4)3 (Ln = La, Pr, Nd or Sm) // J. Alloys Compd. 2001. V. 323–324. P. 83–85.

  6. Nabar M.A., Mhatre B.G., Vasaika A.P. Studies on Triple Orthovanadates. Part 3. Crystal Chemistry of the Zircon Analogues of Type MIILnMIV(VO4)3 (MII = Ca or Pb; MIV = Ce or Th; Ln = Lanthanide element) // J. Appl. Crystallogr. 1981. V. 323–324. № 5. P. 469–470.

  7. Nabar M.A., Mhatre B.G. Studies on Triple Orthovanadates. IV. Crystal Chemistry of the Solid Solutions Ca1–xBaxLaTh(VO4)3 // Inorg. Chim. Acta. 1987. V. 140. P. 165–166.

  8. Chakoumakos B.C., Abraham M.M., Boatner L.A Crystal Structure Refinements of Zircon-Type MVO4 (M = Sc, Y, Ce, Pr, Nd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) // J. Solid. State Chem. 1994. V. 109. P. 197–202.

  9. DIFFRAC.EVA. Release 2011. Copyright Bruker AXS 2010, 2011. Version 2.0. www.bruker-axs.com.

  10. Shannon R.D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. № 5. P. 751–767.

  11. Zhou D., Li J., Pang L.-X., Chen G.-H., Qi Z.-M., Wang D.-W., Reaney I.M. Crystal Structure, Infrared Spectra, and Microwave Dielectric Properties of Temperature-Stable Zircon-Type (Y,Bi)VO4 Solid-Solution Ceramics // ACS Omega, 2016. V. 1. P. 963–970.

  12. Elliott R. J., Harley R. T., Hayes W., Smith, S. R. P. Raman Scattering and Theoretical Studies of Jahn-Teller Induced Phase Transitions in Some Rare-Earth Compounds // Proc. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci. 1972. V. 328. P. 217–266.

  13. Vali R. Ab initio Vibrational and Dielectric Properties of YVO4 // Solid. State Commun. 2009. V. 149. P. 1637–1640.

  14. Borovikova E.Yu., Kurazhkovskaya V.S., Boldyrev K.N., Sukhanov M.V., Pet’kov V.I., Kokarev S.A. Vibrational Spectra and Factor-Group Analysis of Double Arsenates of Zirconium and Alkali Metal MZr2(AsO4)3 (M = Li–Cs) // Vibr. Spectrosc. 2014. V. 73. P. 158–163.

  15. Sun L., Zhao X., Li Y., Li P., Sun H., Cheng X., Fan W. First-Principles Studies of Electronic, Optical, and Vibrational Properties of LaVO4 Polymorph // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 093519.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал