Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Рис. 3. Дифрактограммы образца( — ) и модели ( — ); разностная кривая внизу Координаты атомов (x/a, y/b, z/c) в кубической и тетрагональной ячейках оксида алюминия Таблица 2 icsd 99836W amd [5] icsd 95302 Fd 3 m [4] icsd 66558 Fd 3 m [3] ID G1 x/a y/b z/c Bis N G1 x/a y/b z/c Bis N G1 x/a y/b z/c Bis N O1 1,00 0 0,0076 0,2516 1,4 16h 1,0 0,255 0,255 0,255 1,0 32e 1,00 0,2549 0,2549 0,2549 1,0 32e Al1 0,78 0 0,7500 0,1250 2,2 4a 1,0 0,125 0,125 0,125 1,0 8a 0,68 0,5000 0,5000 0,5000 0,5 16d Al2 0,36 0 0,0000 0,0000 2,3 8c 0,83 0,500 0,500 0,500 1,0 16d 0,16 0,3511 0,1250 0,1250 0,5 48f Al3 0,58 0 0,0000 0,5000 2,3 8d 0,09 0,0699 0,0699 0,0699 0,5 32e Примечание. Указаны номера карточек базы данных icsd. Окончательные входные данные в программе «Метод Ритвельда». Bis — значения изотропного фактора Дебая — Валлера в A2, N — кратность позиций. Уточненные (ут.) значения периодов элементарных ячеек в сравнении с исходными (исх.), величины R-факторов и процентное соотношение (С) фаз в образце приведены в табл. 3. Периоды а, с и объем (V) ячеек, концентрации фаз (С) и R-факторы Таблица 3 Фаза Исходные a, A исх. ут. a, c, A исх. ут. c, V, A3 С, % Кубическая 95302-Fd3 m 7,887 7,944(4) 501,3(8) 40,8 Кубическая 66558-Fd3 m 7,914(2) 7,909(2) 494,8(3) 25,8 Тетрагональная 99836-I41/amd 5,6452 5,649(2) 7,8271(2) 7.826(4) 249,8(2) 33,4 Rwp = 6,48 %, Rp = 5,1 %, Re = 6,38 %, GofF = 1,02 Таким образом, исследованный нанопорошковый оксид алюминия, полученный гидролизом, включает в себя 3 фазы. Одна из них — кубическая фаза шпинельного типа (icsd 95302, Fd 3 m [4]), структура которой была обоснована теоретически в [4]. Однако следует отметить, что заселенность позиций отличается от данных, приведенных в табл. 2. В результате расчета было получено, что вакантные места есть в обоих типах «шпинельных» позиций и коэффициент заполнения равен 0,9. Структура второй кубической фазы (icsd 66558, Fd 3 m [3]) соответствует данным работы [3] для фазы ^-Al2O3, полученной дегидроксилированием байерита. В данной фазе тетраэдрические позиции плохо заселены и являются позициями нешпинельного типа. Третья фаза (icsd 99836, /4i/amd [5]) — тетрагональная, в которой тетраэдрические позиции 4а заселены на 78 % (G1 = 0,78). Октаэдрически координированный алюминий заполняет, кроме шпинельных 8d, еще и нешпинельные позиции 8с с коэффициентами 0,58 и 0,36 соответственно. Данная модель была получена уточнением методом Ритвельда структуры y-Al2O3, синтезированной из бемита. Значения концентраций фаз, указанные в табл. 3, и значения распределения алюминия по окта- и тетраэдрическим позициям кислородной упаковки (табл. 2) свидетельствуют о том, что преобладают фазы, в которых разупорядочена тетрагональная подрешетка алюминия. 501