Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 213-216. Transactions of the Kda Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 213-216. Научная статья УДК 546.05, 546.06 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.037 ОСОБЕННОСТИ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К ПОЛУЧЕНИЮ СТАННАТОВ СО СТРУКТУРОЙ ПИРОХЛОРА И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Михаил Александрович Рюмин Институт общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова Российской академии наук, Москва, Россия, Ryumin@igic.ras.ru Аннотация Рассматриваются синтетические подходы к получению соединений со структурой пирохлора на примере соединений состава Ln 2 Sn 2 O 7 (Ln = La-Lu). Установлены оптимальные температурно-временные схемы получения однофазных образцов и определены кристаллографические параметры соединений. Определена морфология полученных в разных условиях образцов. Измерена теплоемкость и рассчитаны термодинамические функции в широком интервале температур (2,5-1300 К). Ключевые слова: пирохлор, станнаты, методы синтеза, теплоемкость Благодарности: исследование выполнено в рамках государственного задания Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова Российской академии наук на проведение фундаментальных исследований с использованием оборудования Центра коллективного пользования Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова Российской академии наук. Original article FEATURES OF SYNTHETIC APPROACHES TO THE PRODUCTION OF STANNATES WITH A PYROCHLORE STRUCTURE AND THE STUDY OF THEIR THERMODYNAMIC PROPERTIES Mikhail A. Ryumin Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, Ryumin@igic.ras.ru Abstract The paper discusses synthetic approaches to the preparation of compounds with a pyrochlore structure using the example of compounds of composition Ln 2 Sn 2 O 7 (Ln = La-Lu). Optimal temperature-time schemes for synthesis of single-phase samples were established and crystallographic parameters of compounds were determined. Morphology of samples obtained at different conditions was determined. Heat capacity measured and calculated thermodynamic functions in a wide temperature range (2.5-1300 K). Keywords: pyrochlore, stannates, methods of synthesis, heat capacity Acknowledgments: the work was carried out as part of state assignment of Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences for fundamental researches using Collective Use Center of Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences. Довольно продолжительное количество времени не ослабевает интерес к соединениям со структурой типа пирохлора. Они имеют эмпирическую формулу A 2 B 2 O 7 , в которой «A» обычно является редкоземельным элементом (РЗЭ) со степенью окисления +3, а «B» обычно является переходным элементом со степенью окисления +4. Структура допускает большое разнообразие замен металлов в решетке как в позиции катиона «A», так и в позиции катиона «B». Станнаты редкоземельных элементов Ln 2 Sn 2 O 7 формируют полный ряд соединений со структурой пирохлора от La до Lu [1], в отличие от цирконатов и гафнатов, для которых она формируется не у всех представителей. Ее особенностью можно назвать наличие кислородных вакансий в кристаллической решетке. Структура пирохлора является производной от флюорита (CaF 2 ), в которой нет вакансий в анионной подрешетке. Возможно, в наличии кислородных вакансий в структуре пирохлора заключается главная причина снижения теплопроводности в термобарьерных материалах, по сравнению с используемым повсеместно диоксидом циркония, стабилизированным оксидом иттрия [2, 3]. © Рюмин М. А., 2022 213