1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 68, № 12, 2023

Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 12, стр. 1779-1785

Фазовые равновесия и химические взаимодействия в системах Mn2O3–ZnO–SiO2, Mn3О4–ZnO–SiO2 и MnO–ZnO–SiO2

Н. А. Зайцева a, b, *, Р. Ф. Самигуллина a, И. В. Иванова a, Т. И. Красненко a

a Институт химии твердого тела УрО РАН
620990 Екатеринбург, ул. Первомайская, 91, Россия

b Уральский государственный горный университет
620144 Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Россия

* E-mail: natalzay@yandex.ru

Поступила в редакцию 29.06.2023
После доработки 26.07.2023
Принята к публикации 27.07.2023

Аннотация

Работа посвящена триангуляции систем Mn2O3–ZnO–SiO2, Mn3O4–ZnO–SiO2 и MnO–ZnO–SiO2 и установлению фазовых превращений при формировании твердого раствора Zn2 – 2хMn2хSiO4. Диаграммы фазовых равновесий построены с учетом температур существования каждого из оксидов марганца, фазового состава двойных систем и контрольных точек, фазовый состав которых позволил выявить положение вторичных треугольников. Фазовый состав продуктов взаимодействия исходных оксидов и последовательность фазовых превращений при синтезе Zn2 – 2хMn2хSiO4 контролировали методами рентгенофазового и термического анализа. Установлено, что соотношения фаз в системе MnOх–ZnO–SiO2 обусловлены изменением зарядовых состояний ионов марганца с ростом температуры. Показано, что триангуляция системы Mn2O3–ZnO–SiO2 при 800°С определена конодой ZnMn2O4–Zn2SiO4 и разбивает систему на элементарные треугольники ZnO–Zn2SiO4–ZnMn2O4, Zn2SiO4–ZnMn2O4–SiO2 и ZnMn2O4–SiO2–Mn2O3. Установлено, что при температурах выше 1000°С образуется твердый раствор Zn2 – 2хMn2хSiO4, ограниченный составом Zn1.6Mn0.4SiO4. Триангуляция тройной системы MnO–ZnO–SiO2 определена элементарным треугольником Zn1.6Mn0.4SiO4–ZnO–MnSiO3.

Ключевые слова: Zn2SiO4 : Mn, виллемит, гетеролит, твердый раствор

Список литературы

  1. Wei Ch., Yu J., Qiu G. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 938. P. 168554. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.168554

  2. Chen J., Zuo H., Wang Ch.-Q. et al. // Electrochim. Acta. 2022. V. 426. P. 140780. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.140780

  3. Ivanova I.V., Zaitseva N.A., Samigullina R.F. et al. // Solid State Sci. 2023. V. 136. P. 107110. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2023.107110

  4. Samigullina R.F., Ivanova I.V., Zaitseva N.A. et al. // Opt. Mater. 2022. V. 132. P. 112788. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112788

  5. Krasnenko T.I., Samigullina R.F., Zaitseva N.A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 907. P. 164433. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164433

  6. Krasnenko T.I., Enyashin A.N., Zaitseva N.A. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 820. P. 153129. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153129

  7. Симонов М.А., Сандомирский П.А., Егоров-Тисменко Ю.К. и др. // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 3. С. 581.

  8. Петровых К.А., Кортов В.Г., Гапоненко Н.В. и др. // Физика тв. тела. 2016. Т. 58. № 10. С. 2062.

  9. Abo-Naf S.M., Marzouk M.A. // Nano-Structures & Nano-Objects. 2021. V. 26. P. 100685. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2021.100685

  10. Park K.W., Lim H.S., Park S.W. et al. // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 636. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2015.07.032

  11. Huebner J.S., Sato M. // Am. Mineral. 1970. V. 55. P. 934.

  12. Bunting E.N. // J. Am. Ceram. Soc. 1930. V. 13. P. 5. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1930.tb16797.x

  13. Isomaki I., Zhang R., Xia L. et al. // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2018. V. 28. P. 1869. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64832-0

  14. Samigullina R.F., Krasnenko T.I. // Mater. Res. Bull. 2020. V. 129. P. 110890. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110890

  15. Driessens F.C.M., Rieck G.D. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1966. V. 28. P. 1593. https://doi.org/10.1016/0022-1902(66)80056-8

  16. Nadherný L., Jankovsky O., Sofer Z. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2015. V. 35. P. 555. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.09.008

  17. Glasser F.P. // Am. J. Sci. 1958. V. 256. P. 398. https://doi.org/10.2475/ajs.256.6.398

  18. Morris A.E., Muan A. // JOM. 1966. V. 18. № 8. P. 957. https://doi.org/10.1007/bf03378486

  19. Abs-Wurmbach I. // Contrib. Mineral. Petrol. 1980. V. 71. P. 393.

  20. Cao Q.-S., Lu W.-Zh., Zou Zh.-Y. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 661. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.11.198

  21. Троянчук И.О., Акимов А.И., Каспер Н.В. и др. // Физика тв. тела. 1994. Т. 36. № 11. С. 3263. https://journals.ioffe.ru/articles/16709

  22. Казенас Е.К., Звиададзе Г.Н., Больших М.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. № 2. С. 67.

  23. Грибченкова Н.А., Смирновa А.С., Сморчковa К.Г. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 12. С. 1754. https://doi.org/10.31857/S0044457X21120047

  24. Fenner C.N. // J. Wash. Acad. Sci. 1912. V. 2. № 20. P. 471.

  25. Гырдасова О.И., Степанов А.Е., Наумов С.В. и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2022. № 14. С. 583. https://doi.org/10.26456/pcascnn/2022.14.583

  26. Huang J.-H., Rosen E. // Phys. Chem. Miner. 1994. V. 21. P. 228.

  27. Liebau F., Sprung M., Thilo E. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1958. V. 297. P. 213. https://doi.org/10.1002/zaac.19582970310

  28. Онуфриева Т.А., Красненко Т.И., Зайцева Н.А. и др. // Физика тв. тела. 2019. Т. 61. № 5. С. 908. Onufrieva T.A., Krasnenko T.I., Zaitseva N.A. et al. // J. Phys. Solid State. 2019. V. 61. № 5. P. 806. https://doi.org/10.1134/S1063783419050238

  29. Слободин Б.В., Красненко Т.И., Добрынин Б.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2001. Т. 46. №11. С.1922.

  30. Ахмедов Э.Дж., Алиев З.С., Бабанлы Д.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 4. С. 498. https://doi.org/10.31857/S0044457X21040024

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал