Synthesis, Crystal Structure, and Thermodynamic Properties of the CaSm2Ge3O10 Germanate in the Range 320–1000 K

L. T. Denisova; Денисова Л. Т.; N. A. Galiakhmetova; Галиахметова Н. А.; Yu. F. Kargin; Каргин Ю. Ф.; E. O. Golubeva; Голубева Е. О.; V. V. Beletskii; Белецкий В. В.; V. M. Denisov; Денисов В. М.

doi:10.31857/S0002337X23010062

Synthesis, Crystal Structure, and Thermodynamic Properties of the CaSm2Ge3O10 Germanate in the Range 320–1000 K

Авторлар: Denisova L.T.¹, Galiakhmetova N.A.¹, Kargin Y.F.², Golubeva E.O.¹, Beletskii V.V.¹, Denisov V.M.¹
Мекемелер:
1. Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
2. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia
Шығарылым: Том 59, № 1 (2023)
Беттер: 95-99
Бөлім: Articles
URL: https://freezetech.ru/0002-337X/article/view/668415
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23010062
EDN: https://elibrary.ru/OPLLTW
ID: 668415

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат
Рұқсат жабық

Рұқсат берілді
Рұқсат жабық

Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The CaSm2Ge3O10 germanate has been prepared by firing stoichiometric mixtures of CaCO3, Sm2O3, and GeO2 in air in the temperature range 1423–1473 K. X-ray powder diffraction characterization with the use of the derivative difference minimization method has shown that CaSm2Ge3O10 has a monoclinic structure (sp. gr. P21/c, 293 К) with unit-cell parameters a = 6.9779(8) Å, b = 6.92859(7) Å, c = 18.8907(2) Å, and β = 108.3280(8)°. The high-temperature heat capacity of calcium samarium germanate samples has been determined in the temperature range 320–1000 K by differential scanning calorimetry and the experimental Cp(T) data have been used to evaluate thermodynamic properties of CaSm2Ge3O10.

Негізгі сөздер

solid-state synthesis, rare-earth germanates, heat capacity, thermodynamic properties

Әдебиет тізімі

Yamane H., Tanimura R., Yamada T. et al. Synthesis and Crystal Structure of CaY2Ge3O10 and CaY2Ge4O12 // J. Solid State Chem. 2006. V. 179. P. 289–295. https://doi.org/10.1016/j.jss.2005.10.023
Lipina O.A., Surat L.L., Melkozerova M.A. et al. Synthesis, Crystal Structure and Luminescence Properties of CaY2–xEuxGe3O10 (x = 0–2) // J. Solid State Chem. 2013. V. 206. P. 117–121. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.08.002
Липина О.А., Сурат Л.Л., Мелкозерова М.А. и др. Синтез, кристаллическая структура и люминесцентные свойства CaY2Ge3O10:Ln3+, Ln = Eu, Tb // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116. № 5. С. 751–756. https://doi.org/10.7868/S0030403414050134
Lipina O.A., Surat L.L., Tyutyunnik A.P. et al. Synthesis and Structural Study of a New Group of Trigermanates, CaRE2Ge3O10 (RE = La–Yb) // Cryst. Eng. Commun. 2015. P. 1–12. https://doi.org/10.1039/c5ce00063g
Липина О.А., Сурат Л.Л., Тютюник А.П. и др. Инфракрасная люминесценция CaLa2–xNdxGe3O10:Ho3+, Er3+ // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 121. № 4. С. 562–568. https://doi.org/10.7868/S0030403416100147
Липина О.А., Сурат Л.Л., Бакланова Я.В. и др. Термическое расширение и люминесцентные свойства триортогерманатов CaLa2−xEuxGe3O10 (x = 0.0−0.6) // ФТТ. 2018. Т. 60. № 2. С. 363–368. https://doi.org/10.1134/S1063783418020154
Lipina O.A., Surat L.L., Chufarov A.Y. et al. Upconversion Luminescence and Ratiometric Temperature Sensing Behavior of ER3+/Yb3+-Codoped CaY2Ge3O10 Germanate // Mendeleev Commun. 2021. T. 31. № 1. C. 113–115. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.01.035
Липина О.А., Сурат Л.Л., Меленцова А.А. и др. BaYb2–xErxGe3O10 и BaY2-10yYb9yEryGe3O10: люминесцентные свойства, перспективы использования для бесконтактного определения температуры // ФТТ. 2021. Т. 63. № 7. С. 944–949.
Visser J.W. A Fully Automatic Prigram for Finding the Unit Cell from Powder Data // J. Appl. Crystallogr. 1969. V. 2. P. 89–95.
Solovyov L.A. Full-Profile Refinement by Derivative Difference Minimization // J. Appl. Crystallogr. 2004. V. 37. P. 743–749. https://doi.org/10.1107/S0021889804015638
Денисова Л.Т., Иртюго Л.А., Каргин Ю.Ф. и др. Высокотемпературная теплоемкость и термодинамические свойства Tb2Sn2O7 // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 1. С. 71–73. https://doi.org/10.7868/S0002337X17010043
Денисова Л.Т., Каргин Ю.Ф., Денисов В.М. Теплоемкость станнатов редкоземельных элементов в области 350–1000 К // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 9. С. 975–981. https://doi.org/10.7868/S0002337X17090111
Maier C.G., Kelley K.K. An Equation for the Representation of High Temperature Heat Content Data // J. Am. Chem. Soc. 1932. V. 54. № 8. P. 3243–3246. https://doi.org/10.1021/ja01347a029
Денисова Л.Т., Иртюго Л.А., Каргин Ю.Ф. и др. Синтез и исследование высокотемпературной теплоемкости Sm2Ge2O7 и Eu2Ge2O7 // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 2. С. 181–184. https://doi.org/10.7868/S0002337X18020100
Leitner J., Chuchvalec P., Sedmidubský D. et al. Estimation of Heat Capacities of Solid Mixed Oxides // Thermochim. Acta. 2003. V. 395. P. 27–46. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00176-6
Leitner J., Voňka P., Sedmidubský D., Svoboda P. Application of Neumann-Kopp Rule for Estimation of Heat Capacity of Mixed Oxides // Thermochim. Acta. 2010. V. 497. P. 7–13. https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.08.002
Кумок В.Н. Проблема согласования методов оценки термодинамических характеристик // Прямые и обратные задачи химической термодинамики. Новосибирск: Наука, 1987. С. 108–123.
Кубашевский О., Олкокк С.Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия, 1982. 392 с.
Mostafa A.T.M.G., Eakman J.M., Montoya M.M., Yarbra S.L. Prediction of Heat Capacities of Solid Inorganic Salts from Group Contributions // Ind. Eng. Chem. Tes. 1996. V. 35. P. 343–348.
Leitner J., Sedmidubský D., Chuchvalec P. Preduction of Heat Capacities of Solid Binary Oxides from Group Contribution Method // Ceram.-Silic. 2002. V. 46. № 1. P. 29–32.
Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. М.: Химия, 1978. 360 с.
Zhang Y., Jung I.-H. Critical Evaluation of Thermodynamic Properties of Rare Earth Sesquioxides (RE = La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc and Y) // CALPHAD: Comp. Coupling Phase Diagr. Thermochem. 2017. V. 58. P. 169–203. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2017.07.001
Тананаев И.В., Шпирт М.Я. Химия германия. М.: Химия, 1967. 451 с.