Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 8, стр. 859-865

Синтез и термодинамические функции дителлурида платины в низкотемпературной области

Д. А. Чареев 1234*, А. В. Тюрин 5, Н. А. Полотнянко 1, П. В. Чареева 6

1 Государственный университет “Дубна”
141982 Московская обл., Дубна, ул. Университетская, 19, Россия

2 Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского Российской академии наук
142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 4, Россия

3 Физико-технологический институт Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
620002 Екатеринбург, ул. Мира, 21, Россия

4 Казанский (Приволжский) федеральный университет
420008 Казань, ул. Кремлевская, 18, Россия

5 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук
119991 Москва, Ленинский пр., 31, Россия

6 Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
119017 Москва, Старомонетный пер., 35, Россия

* E-mail: d.chareev@gmail.com

Поступила в редакцию 10.05.2023
После доработки 13.06.2023
Принята к публикации 14.06.2023

Аннотация

Работа посвящена синтезу кристаллического дителлурида платины PtTe2, являющегося синтетическим аналогом минерала мончеит, и изучению его термодинамических свойств. По результатам измерений изобарной теплоемкости PtTe2 в интервале 2–305 K методами релаксационной и адиабатической калориметрии получены стандартные термодинамические функции: энтропия, изменение энтальпии и приведенная энергия Гиббса. При 298.15 K для PtTe2 рассчитаны $С_{p}^{ \circ }$ = 75.11 ± ± 0.15 Дж/(K моль), S° = 121.5 ± 0.2 Дж/(K моль), Н°(298.15 K) – Н°(0) = 16.69 ± 0.03 кДж/моль, Ф° = 65.55 ± 0.13 Дж/(K моль). С помощью литературных и справочных данных оценена энергия Гиббса образования ΔfG°(PtTe2, кр., 298.15) = –75.4 ± 0.8 кДж/моль. Методом фрактальной обработки данных по теплоемкости показана слоистая структура PtTe2 и оценена его температура Дебая, равная 250 K.

Ключевые слова: теплоемкость, дителлурид платины, мончеит, халькогениды платиноидов, адиабатическая калориметрия, релаксационная калориметрия, энтропия, термодинамические функции

Список литературы

  1. Полотнянко Н.А., Тюрин А.В., Чареев Д.А., Хорошилов А.В. Теплоемкость и термодинамические функции PdS // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 719‒726. https://doi.org/10.31857/S0002337X20070131

  2. Тюрин А.В., Полотнянко Н.А., Тестов Д.С., Чареев Д.А., Хорошилов А.В. Термодинамические функции дисульфида платины PtS2 в широком интервале температур // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 2. С. 125‒134. https://doi.org/10.31857/S0002337X20020177

  3. Song S., Oh I., Jang S., Yoon A., Han J., Lee Z., Yoo J.W., Kwon S.Y. Air-stable van der Waals PtTe2 Conductors with High Current-Carrying Capacity and Strong Spin-Orbit Interaction // iScience. 2022. V. 13. № 25(11). P. 105346. PMID: 36345340; PMCID: PMC9636052https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105346

  4. Lasek K., Ghorbani-Asl M., Pathirage V., Krasheninnikov A.V., Batzill M. Controlling Stoichiometry in Ultrathin van der Waals Films: PtTe2, Pt2Te3, Pt3Te4, and Pt2Te2 // ACS Nano. 2022. V. 28. № 16(6). P. 9908‒9919. Epub 2022 Jun 2. PMID: 35652695.https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04303

  5. Chareev D.A., Evstigneeva P., Phuyal D., Man G.J., Rensmo H., Vasiliev A.N., Abdel-Hafiez M. Growth of Transition-Metal Dichalcogenides by Solvent Evaporation Technique // Cryst. Growth Design. 2020. V. 20 № 10. P. 6930‒6938.

  6. PPMS Physical Property Measurement System. Quantum Design, 2004.

  7. Lashley J.C., Hundley M.F., Migliori A., Sarrao J.L., Pagliuso P.G., Darling T.W., Jaime M., Cooley J.C., Hults W.L., Morales L., Thoma D.J., Smith J.L., Boerio-Goates J., Woodfield B.F., Stewart G.R., Fisher R.A., Phillips N.E. Critical Examination of Heat Capacity Measurements Made on a Quantum Design Physical Property Measurement System // Cryogenics. 2003. V. 43. P. 369–378.

  8. Rosen P.F., Woodfield B.F. Standard Methods for Heat Capacity Measurements on a Quantum Design Physical Property Measurement System // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 141. P. 105974.

  9. http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions

  10. Гурвич Л.В. ИВТАНТЕРМО – автоматизированная система данных о термодинамических свойствах веществ // Вестн. АН СССР. 1983. № 3. С. 54–65.

  11. Westrum E.F., Carson H.G., Gronvold F., Kjekshus A. Low Temperatureyeat Capacities and Thermodynamic Function of Some Palladium and Platinum Group Chalcogenides. II. Dichalcogenides: PtS2, PtTe2, and PdTe2 // J. Chem. Phys. 1961. V. 35. P. 1670–1676.

  12. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances // VCH. 1995. V. 2. 1885 p.

  13. Столярова Т.А., Осадчий Е.Г. Стандартные термохимические свойства дителлуридов палладия и платины // Геохимия. 2011. Т. 49. № 10. С. 1106–1110.

  14. Тюрин А.В., Изотов А.Д., Гавричев К.С., Зломанов В.П. Описание теплоемкости полупроводниковых соединений AIIIBVI с использованием фрактальной модели // Неорган. материалы. 2014. Т. 50. № 9. С. 979–982. https://doi.org/10.7868/S0002337X14090164

  15. Furuseth S., Selte K., Kjekshus A. Redetermined Crystal Structures of NiTe2, PdTe2, PtS2, PtSe2 and PtTe2 // Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. № 1. P. 257.

  16. Урусов В.С., Еремин Н.Н. Кристаллохимия. Краткий курс. Часть 2. М.: Изд-во МГУ, 2005. 125 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.