Синтез та дослiдження властивостей неорганiчних сполук синтезованих на основi LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
повiтрi при 900оС протягом 48 72 годин з промiжним перетиранням пiсля 24 48 годин термiчноСЧ обробки. Далi речовину знову перетирали i пресували в таблетки масою ? 0,5 г, дiаметром 10 мм i товщиною 12 мм, якi спiкали протягом 20 годин при температурi 900оС на повiтрi. Загартування зразкiв проводили при швидкому охолодженнi вiд температури прожарювання до температури рiдкого азоту таблетку, розмiщену у платиновiй лодочцi, вносили в нагрiту до потрiбноСЧ температури пiч i пiсля 2 годин витримки швидко скидали в кварцеву чашку з рiдким азотом, щоб забезпечити високу швидкiсть охолодження i уникнути контакту нагрiтоСЧ речовини з повiтрям. Для запобiгання конденсацiСЧ парiв води на поверхнi таблетки при СЧСЧ нагрiваннi до кiмнатноСЧ температури, посудина з азотом знаходилась у нагрiтому до температури 90оС ексикаторi, який далi розмiщувався у сушильнiй шафi при тiй же температурi. Температура в печi контролювалася за допомогою термопари, пiдСФднаноСЧ до регулятора температури (точнiсть регулювання 5оС).
2.2 Рентгенографiчнi дослiдження LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7
Рентгенографiчне дослiдження зразкiв LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7 проведено на рентгенiвському дифрактометрi ДРОН 3 в областi кутiв 12< ?< 74о з використанням СоК? випромiнювання на таблетках дiаметром 10 мм i товщиною 1-2 мм при швидкостi зйомки спектру 1о на хвилину. Дослiди на приладi ДРОН 3 виконували у фiзико-хiмiчному центрi наукових дослiджень Черкаського нацiонального унiверситету iм. Богдана Хмельницького. Для перевiрки гомогенностi деяка частина кожноСЧ таблетки (до 50%) з однiСФСЧ сторони видалялась, i рентгенограма реСФструвалась вiд СЧСЧ внутрiшньоСЧ поверхнi. Параметри комiрки уточнювали методом найменших квадратiв. При обчисленнi параметрiв завжди використовували один i той же набiр рефлексiв (7 для тетрагональноСЧ i 11 для орторомбiчноСЧ гратки).
3. Синтез твердих розчинiв LnBa2Cu3O7 та СЧх структурно-графiчнi властивостi
3.1 Комплексонометричне визначення вмiсту рiдкiсноземельних елементiв та встановлення складу прекурсорiв
Вмiст рiдкiсноземельних елементiв визначали методом трилонометричного титрування в уротропiновому буферi з iндикатором ксиленовим оранжевим. В результатi проведеного титрування були встановленi поправки для визначення маси оксиду РЗЕ, що вводилися до складу прекурсорiв:
La2O3
М (La2O3) = 325,8182 г/моль
m нав = 0,1081 г
V1 (Тр. Б) = 0,55 мл
V2 (Тр. Б) = 0,50 мл
V3 (Тр. Б) = 0, 55 мл
Vсер (Тр. Б) = 0,53 мл
W(%)(La2O3)=
Поправка 0,7987
Sm2O3
M (Sm2O3) = 348,6982 г/моль
m нав = 0,1041 г
V1 (Тр. Б) = 0,55 мл
V2 (Тр. Б) = 0,55 мл
V3 (Тр. Б) = 0, 55 мл
Vсер (Тр. Б) = 0,55 мл
W(%)(Sm2O3)=
Поправка 0,9211
Маса наважок для змiшування наведенi в табл. 3.1.
Таблиця 3.1.
Розрахунок маси наважок компонентiв сумiшi для одержання твердих розчинiв методом твердо-фазного синтезу:
РечовинаМолярна маса, г/мольМаса наважки, гПоправкаLa2O3325.81821.42390.7987BaCO3197.34942.75541,0000CuO79.54541.66591.0000Sm2O3348.69821.30060.9211BaCO3197.34942.71211,0000CuO79.54541.63971.0000
3.2 Рентгеноструктурний аналiз зразкiв LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7
Сумiшi вихiдних речовин були обробленi у вiдповiдностi до методики, яка наведена в роздiлi 2.1. Одержанi зразки дослiджувались методом рентгеноструктурного аналiзу (Рис. 3.1 та 3.2). Ми отримали рентгенограми зразкiв на дифрактометрi ДРОН 8 в автоматичному дискретному режимi з кроком сканування 0,1 градуса в первинному випромiнюваннi СоК? .
Найпростiшою моделлю структури речовин цього класу (ВТНП шаруватi купрати) СФ послiдовнiсть двохвимiрних субструктурних елементiв (шарiв) з незвичайно великим рiзноманiттям типiв i числом шарiв, що транслюються. В елементарних комiрках СЧх число досягаСФ тридцяти при значеннi перiоду трансляцiСЧ по осi С до 500 нм.
Детальний кристалографiчний аналiз сполук такого типу та пошук геометричноСЧ моделi кристалiчноСЧ структури СФ досить складним i вирiшуСФться з використанням спецiальних програм (СУБД TOPOS 3.2., Сам ГУ, Самара) i баз даних неорганiчних сполук (ICSD 2001, PDF 2).
РЖз рис. 3.1 та 3.2 видно, що штрих-дiаграми цих сполук мають однаковий характер, а особливостi кристалiчноСЧ будови i хiмiчного складу вiдбиваються на варiацiях вiдносних iнтенсивностей лiнiй i постiйних гратки.
Скориставшись компютерною програмою первинноСЧ обробки DIFWIN1, що виконуСФ процедуру згладжування спектра, вiдокремлення фону i обрахунку параметрiв, нам вдалося обрахувати лiнiйнi параметри елементарноСЧ кристалографiчноСЧ комiрки. Результати представленi в табл. 3.2.
Таблиця 3.2.
Значення лiнiйних параметрiв кристалографiчноСЧ комiрки LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7
Параметр
Речовинаа, нмb, нмс, нмОбСФм, нм3LaBa2Cu3O70,39050,39251,17520,1801SmBa2Cu3O70,38460,39061,16710,1753
Близькi значення параметрiв а i b, та вiдмiннiсть параметра c для LaBa2Cu3O7 швидше всього вказуСФ, що сполука маСФ тетрагональну гратку на вiдмiну вiд SmBa2Cu3O7, у якоСЧ параметри a i b вiдрiзняються бiльш суттСФво. ДумаСФться, що сполука SmBa2Cu3O7 маСФ орторомбiчну будову.
Висновки
1. Аналiз опрацьованих лiтературних джерел з дослiджуваноСЧ тематики свiдчить про високу зацiкавленiсть науковцiв та практичних працiвникiв у синтезi та дослiдженнi властивостей високотемпературних надпровiдних матерiалiв i, насамперед, шаруватих купритiв, що одержуються на основi оксидiв рiдкiсноземельних елементiв.
2. Методом трилонометричного титрування було встановлено поправочнi коефiцiСФнти для оксидiв рiдкiсноземельних елементiв, що дозволило оптимiзувати склад прекурсорiв.
3. Методом твердофазноСЧ плавки одержано речовин