1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 68, № 7, 2023

Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 7, стр. 896-903

Ce0.9(Mg,Ni)0.1O2: композит или твердый раствор?

М. Н. Смирнова a, *, Г. Д. Нипан a, М. А. Копьева a, Г. Е. Никифорова a, Г. А. Бузанов a, Е. И. Кожухова b, И. В. Козерожец a, А. Д. Япрынцев a, А. А. Архипенко a, М. С. Доронина a

a Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
119991 Москва, Ленинский пр-т, 31, Россия

b НИЦ “Курчатовский институт” – ИРЕА
107076 Москва, ул. Богородский Вал, 3, Россия

* E-mail: smirnova_macha1989@mail.ru

Поступила в редакцию 30.01.2023
После доработки 16.02.2023
Принята к публикации 21.02.2023

Аннотация

Методом сжигания геля c последующей гидротермальной обработкой получены образцы состава Ce0.9(Mg1–xNix)0.1O2 (0 ≤ x ≤ 1, шаг x = 0.1). Рентгенофазовый анализ показал, что после сгорания геля и отжига при 1100°С образуется композит CeO2 (структура флюорита)/твердый раствор Mg1–xNixO (структура галита), а дополнительная гидротермальная обработка с последующим отжигом способствует образованию ограниченного твердого раствора Ce0.9(Mg1–xNix)0.1O2. Согласно результатам ИК-спектроскопии, композит CeO2–Mg1–xNixO не адсорбирует CO2 даже в присутствии паров воды, что также подтверждается спектрами диффузного отражения в УФ-видимой области. Напротив, твердый раствор Ce0.9(Mg1–xNix)0.1O2 поглощает CO2, о чем свидетельствуют результаты ИК-спектроскопии и термогравиметрического анализа.

Ключевые слова: оксид церия, метод сжигания геля, поливиниловый спирт, гидротермальная обработка, сорбция CO2

Список литературы

  1. Shcherbakov A.B., Zholobak N.M., Ivanov V.K. // Cerium Oxide (CeO2): Synthesis, Properties and Applications. 2020. P. 279. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-815661-2.00008-6

  2. Slostowski C., Marre S., Dagault P. et al. // J. CO2 Util. 2017. V. 20. P. 52. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2017.03.023

  3. Kanahara K., Matsushima Y. // J. Electrochem. Soc. 2019. V. 166. № 12. B978. https://doi.org/10.1149/2.0691912jes

  4. Izu N., Matsubara I., Itoh T. et al. // J. As. Ceram. Soc. 2016. V. 4. № 2. P. 205. https://doi.org/10.1016/j.jascer.2016.04.001

  5. Li M., Tumuluri U., Wu Z., Dai S. // Chem. Sus. Chem. 2015. V. 8. 3651. https://doi.org/10.1002/cssc.201500899

  6. Jin S., Bang G., Liu L. et al. // Microporous and Mesoporous Mater. 2019. V. 288. P. 109587. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.109587

  7. Martra G., Marchese L., Arena F. et al. // Top. Catal. 1994. V. 1. № 1–2. P. 63. https://doi.org/10.1007/BF01379576

  8. Jang W.-J., Kim H.-M., Shiem J.-O. et al. // Green Chem. 2018. V. 20. № 7. P. 1621. https://doi.org/10.1039/C7GC03605A

  9. Nguyen T.H., Kim H.B., Park E.D. // Catalysts. 2022. V. 12. № 2. P. 212. https://doi.org/10.3390/catal12020212

  10. Preda M., Dinescu R. // Rev. Roum. Chim. 1976. V. 21. № 7. P. 1023.

  11. Longo V., Meriani S., Ricciardiello F. et al. // Am. Ceram. Soc. 1981. V. 64. № 2. P. 38. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1981.tb09574.x

  12. Ivanova A.S., Moroz B.L., Moroz E.M. et al. // J. Solid. State Chem. 2005. V. 178. № 11. P. 3265. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2005.08.001

  13. Manríquez-Ramirez M.E., Elizalde I. et al. // React. Kinet. Mech. Catal. 2020. V. 131. № 2. P. 769. https://doi.org/10.1007/s11144-020-01868-8

  14. Shafighi S., Mohammad Shafiee R.M., Ghashang M. et al. // J. Sulfur Chem. 2018. V. 39. № 4. P. 402. https://doi.org/10.1080/17415993.2018.1436710

  15. Saito M., Itoh M., IwamotoJ. et al. // Catal. Lett. 2006. V. 106. № 3–4. P. 107. https://doi.org/10.1007/s10562-005-9615-3

  16. Abimanyu H., Ahn B.S., Kim C.S. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2007. V. 46. № 24. P. 7936. https://doi.org/10.1021/ie070528d

  17. Chen M., Fang W.-M., Zheng X.-M. // Acta Chim. Sinica. 2004. V. 62. № 20. P. 2051.

  18. Chen M., Zheng H., Shi C. et al. // J. Mol. Catal. A. 2005. V. 237. № 1–2. P. 132. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2005.04.038

  19. Hrovat M., Hole J., Bernic S. et al. // Mater. Res. Bull. 1998. V. 33. № 8. P. 1175. https://doi.org/10.1016/S0025-5408(98)00103-2

  20. Wang C.-C., Li J.-H., Sun Y.-F. et al. // Acta Phys.-Chim. Sin. 2011. V. 27. № 10. P. 2421. http://www.whxb.pku.edu.cn/EN/Y2011/V27/I10/2421

  21. Pound B.G. // Solid State Ionics. 1992. V. 52. № 1–3. P. 183. https://doi.org/10.1016/0167-2738(92)90104-W

  22. Ranlov J., Poulsen F.W., Mogensen M. // Solid State Ionics. 1993. V. 61. № 4. P. 277. https://doi.org/10.1016/0167-2738(93)90392-G

  23. Pound B.G. // Solid State Ionics. 1993. V. 61. № 4. P. 281. https://doi.org/10.1016/0167-2738(93)90393-H

  24. Lu B., Kawamoto K. // Mater. Res. Bull. 2014. V. 53. P. 70. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.01.043

  25. Hilaire S., Luo L., Rechberger F. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2014. V. 640. № 5. P. 733. https://doi.org/10.1002/zaac.201300567

  26. Huang Z., Zhao Z., Qi H. et al. // J. Energy Chem. 2020. V. 40. P. 46. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2019.02.007

  27. Keneko H., Tamaura Y. // J. Phys. Chem. Solids. 2009. V. 70. № 6. P. 1008. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2009.05.015

  28. Thurber A., Reddy K.M., Shutthanandan V. et al. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 165206. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.165206

  29. Zinkevich M., Geupel S., Aldinger F. // J. Alloys. Compd. 2005. V. 293. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.09.069

  30. Prostakova V., Chen J., Jak E. et al. // Calphad. 2012. V. 37. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2011.12.009

  31. Smirnova M.N., Kop’ev M.A., Nipan G.D. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 978. https://doi.org/10.1134/S0036023622070221

  32. Smirnova M.N., Kop’ev M.A., Nipan G.D. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1823. https://doi.org/10.1134/S0036023622600824

  33. Arkhipenko A.A., Koshel E.S., Baranovskaya V.B. // Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021. V. 87. № 11. P. 19. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-19-25

  34. Miri A., Sarani M. // Ceram. Int. 2018. V. 44. № 11. P. 12642. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.04.063

  35. Binet C., Daturi M., Lavalley J.-K. // Catal. Today. 1999. V. 50. № 2. P. 207. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00504-5

  36. Ding Y.D., Song G., Liao Q. et al. // Energy. 2016. V.112. P. 101. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.06.064

  37. Sandhya K.L., Prabhakar R.P., Lakshmipathy R.M. et al. // J. Alloys Compd. 2008. V. 461. № 1–2. P. 509. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.07.055

  38. Brito P.C.A., Santos D.A.A., Duque J.G.S. et al. // Phys. B. Condens. Mater. 2010. V. 405. № 7. P. 1821. https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.01.054

  39. Zhang G., Li L., Li G. et al. // Solid State Sci. 2009. V. 11. P. 671. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2008.10.01

  40. Polezhaeva O.S., Yaroshinskaya N.V., Ivanov V.K. // J. Inorg. Chem. 2007. V. 52. P. 1184. https://doi.org/10.1134/S0036023607080049

  41. Köck E.-M., Bernard J., Podewit M. et al. // Chem. Eur. J. 2020. V. 26 P. 285. https://doi.org/10.1002/chem.201904142

  42. Kolle J.M., Fayaz M., Sayari A. // Chem. Rev. 2021. V. 121. № 13. P. 7280. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00762

  43. Baltrusaitis J., Schuttlefield J., Zeitler E. et al. // Chem. Eng. J. 2011. V. 170. P. 471. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.12.041

  44. Knoblauch N., Simon H., Schmücker M. // Solid State Ionics. 2017. V. 301. P. 43. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2017.01.003

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал