Crystal Structure and Properties of Complex Oxides (Nd,Ba)(Co,Fe)O3–δ

T. V. Aksenova; Аксенова Т. В.; N. E. Volkova; Волкова Н. Е.; V. S. Legonkova; Легонькова В. С.; V. A. Cherepanov; Черепанов В. А.

doi:10.31857/S0044453722120020

Кристаллическая структура и свойства сложных оксидов (Nd,Ba)(Co,Fe)O_3 – δ

Авторы: Аксенова Т.В.¹, Волкова Н.Е.¹, Легонькова В.С.¹, Черепанов В.А.¹
Учреждения:
1. Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Выпуск: Том 97, № 1 (2023)
Страницы: 101-111
Раздел: СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
Статья получена: 27.02.2025
Статья опубликована: 01.01.2023
URL: https://freezetech.ru/0044-4537/article/view/668891
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453722120020
EDN: https://elibrary.ru/BAJSQT
ID: 668891

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация

Определены области гомогенности и кристаллическая структура твердых растворов состава Nd $_{1 - x}$ Ba_xCo $_{1 - y}$ Fe_yO $_{3 - δ}$ . В зависимости от концентрации введенного бария оксиды Nd $_{1 - x}$ Ba_xCo $_{1 - y}$ Fe_yO $_{3 - δ}$ кристаллизуются в орторомбически искаженной (x = 0.05, пр. гр. Pbnm), кубической (0.6 ≤ x ≤ 0.9, пр. гр. Pm-3m) структуре перовскита или структуре двойного слоистого перовскита NdBaCo $_{2 - x}$ Fe_xO $_{5 + δ}$ (0.0 ≤ x ≤ 1.4, пр. гр. P4/mmm). Построены зависимости параметров элементарных ячеек от состава твердых растворов Nd $_{1 - x}$ Ba_xCo $_{1 - y}$ Fe_yO $_{3 - δ}$ . Показано, что величина кислородной нестехиометрии Nd $_{1 - x}$ Ba_xCo $_{1 - y}$ Fe_yO $_{3 - δ}$ , определенная методом термогравиметрического анализа в интервале 298–1373 K на воздухе, увеличивается с ростом содержания бария и кобальта. Средние значения коэффициентов термического расширения оксидов Nd $_{1 - x}$ Ba_xCo $_{1 - y}$ Fe_yO $_{3 - δ}$ (0.8 ≤ x ≤ 0.9 и 0.7 ≤ y ≤ 0.9) заметно увеличиваются с ростом температуры от (13.5–14.5) × 10^–6 K^–1 в интервале 300–700 K до (23.2–26.2) × 10^–6 K^–1 в интервале 700–1373 K.

Ключевые слова

сложные оксиды, рентгенофазовый анализ, кристаллическая структура, термогравиметрия, кислородная нестехиометрия, термическое расширение

Список литературы

Maignan A., Martin C., Pelloquin D. et al. // J. Solid State Chem. 1999. V. 142. P. 247.
Anderson P.S., Kirk C.A., Knudsen J. et al. // Solid State Sci. 2005. V. 7. P. 1149.
Pralong V., Caignaert V., Herbert S. et al. // Solid State Ionics. 2006. V. 177. P. 1879.
Аксенова Т.В., Гаврилова Л.Я., Цветков Д.С. и др. // Журн. физ. химии. 2011. Т. 85. № 3. С. 493.
Kim J.H., Manthiram A. // J. Electrochem. Soc. 2008. V. 155. P. B385.
Jarry A., Luetkens H., Pashkevich Y.G. et al. // Phys. B. 2009. V. 404. P. 765.
Zhao L., He B., Zhiqin X. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. V. 35. P. 753.
Burley J.C., Mitchel J.F., Short S. et al. // J. Solid State Chem. 2003. V. 170. P. 339.
Donazzi A., Pelosato R., Cordaro G. et al. // Electrochim. Acta. 2015. V. 182. P. 573.
Karen P., Woodward P.M. // J. Mater. Chem. 1999. V. 9. P. 789.
Karen P., Woodward P.M., Santhosh P.N. et al // J. Solid State Chem. 2002. V. 167. P. 480.
Kim Y.N., Kim J.-H., Manthiram A. // J. Power Sources. 2010. V. 195. P. 6411.
Tsvetkov D.S., Ivanov I.L., Zuev A.Yu. // J. Solid State Chem. 2013. V. 199. P. 154.
Volkova N.E., Gavrilova L.Ya., Cherepanov V.A. et al. // Ibid. 2013. V. 204. P. 219.
Cherepanov V.A., Aksenova T.V., Gavrilova L.Ya. et al. // Solid State Ionics. 2011. V. 188. P. 53.
Yan J., Jiang Sh., Song T. et al. // Biomass and Bioener. 2021. V.151. P. 106154.
Sun L., Qin H., Wang K. et al. // Mater. Chem. Phys. 2011. V. 125. P. 305.
Волкова Н.Е., Урусова А.С., Гаврилова Л.Я. и др. // Журн. общ. химии. 2016. Т. 86. № 8. С. 1258.
Kundu A.K., Mychinko M.Yu., Caignaert V. et al. // J. Solid State Chem. 2015. V. 231. P. 36.
Volkova N.E., Lebedev O.I., Gavrilova L.Ya. et al. // Chem. Mater. 2014. V. 26. № 21. P. 6303.
Kundu A.K., Lebedev O.I., Volkova N.E. et al. // J. Mater. Chem. C. 2015. V. 3. № 21. P. 5398.
Aksenova T.V., Volkova N.E., Maignan A., Cherepanov V.A. // J. Am. Cer. Soc. 2022. V. 105. № 5. P. 3601.
Jiang L., Li F., Wei T. et al. // Electrochim. Acta. 2014. V. 133. P. 364.
Sun J., Liu X., Han F. et al. // Solid State Ionics. 2016. V. 288. P. 54.
Yi K., Sun L., Li Q. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 10228.
Meng F., Xia T., Wang J. et al. // J. Power Sources. 2015. V. 293. P. 741.
Jiang X., Xu Q., Shi Y. et al. // J. Power Sources. 2014. V. 39. P. 10817.
Dong F., Ni M., Chen Y. et al. // J. Mater. Chem. A 2014. V. 2. P. 20520.
Аксенова Т.В., Элкалаши Ш.И., Урусова А.С., Черепанов В.А. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 8. С. 1092.
Knížek K., Hejtmánek J., Jirák Z. et al. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 134103.
Scherrer B., Harvey A.S., Tanasescu S. et al. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 085113.
Raccah P.M., Goodenough J.B. // Phys. Rev. 1967. V. 155. № 3. P. 932.
Shannon R.D. // Acta Cryst. A. 1976. V. 32. № 5. P. 751.
Volkova N.E., Bazueva M.V., Aisarinova D.T. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 860. P. 158438.
Gavrilova L.Ya., Aksenova T.V., Volkova N.E. et al. // J. Solid State Chem. 2011. V. 184. P. 2083.
Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87th edition, Taylor and Francis, CRC Press, 2007.
Elkalashy Sh.I., Aksenova T.V., Urusova A.S., Cherepanov V.A. // Solid State Ionics. 2016. V. 295. P. 96.
Elkalashy Sh.I., Gilev A.R., Aksenova T.V. et al. // Ibid. 2018. V. 316. P. 85.