Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

анионы [1]. Благодаря особенностям своей структуры СДГ обладают рядом свойств, обуславливающих интерес к ним: высокой анионообменной емкостью, большой удельной площадью поверхности, способностью к восстановлению слоистой структуры после прокаливания и последующей регидратации (так называемым «эффектом памяти») и др. В настоящее время, вслед за активно изучаемыми высокоэнтропийными сплавами (конфигурационная энтропия которых вследствие наличия большого числа элементов в составе превышает условный порог между низко- и высокоэнтропийным состояниями), стали развиваться области синтеза и изучения свойств других классов высокоэнтропийных материалов: оксидов, карбидов, нитридов и других, в частности, слоистых двойных гидроксидов [2-6]. Необходимым условием для формального признания слоистого двойного гидроксида высокоэнтропийным является наличие в составе его металл-гидроксидных слоев пяти и более катионов, находящихся в эквимолярном соотношении (с учетом соотношения двух- и трехзарядных катионов, необходимого для формирования самой слоистой структуры). Это обеспечивает конфигурационную энтропию получающегося соединения выше определенного порога (обычно указывают величину, большую либо равную 1,5 R, где R — газовая постоянная). Нами ранее была показана возможность синтеза высокоэнтропийных слоистых двойных гидроксидов со структурой гидроталькита различными методами, а также возможность включения в их состав катионов редкоземельных металлов [7]. Целью данной работы являлась оценка способности высокоэнтропийных слоистых двойных гидроксидов к восстановлению слоистой структуры в ходе цикла дегидратации — регидратации (к проявлению «эффекта памяти»). Р е зу л ь т а ты исследований Изучение «эффекта памяти» проводилось на трех образцах следующего катионного состава: MgNiCo/AlFeY-СДГ (с соотношением суммы двухзарядных катионов к сумме трехзарядных, равным 2/1), MgNiCo/AlInSc-СДГ и MgNiCo/AlInScTm-СДГ (с соотношением суммы двухзарядных катионов к сумме трехзарядных, равным 3/1). Во время синтеза двухзарядные катионы вносились в эквимолярном по отношению друг к другу соотношении, аналогичным образом вносили трехзарядные катионы за исключением тулия, вводимого в количестве 5 ат. % от суммы молярных масс трехзарядных катионов. Образцы были синтезированы путем мягкой механохимической активации с последующей гидротермальной обработкой [7]. Образец шестикатионного СДГ состава MgNiCo/AlFeY прокаливался при 200 и 250 °C в муфельной печи в течение 1 ч. Последующая регидратация проводилась в 0,01 М растворе карбоната натрия в течение 4 сут. Рентгенофазовый анализ образцов проводили с использованием рентгеновского дифрактометра Rigaku SmartLab (CuKa — излучение). Полученные данные (рис. 1) свидетельствуют о практически полном исчезновении рефлексов гидроталькитоподобной структуры при прокаливании. Восстановление кристаллической структуры происходит только в случае образца, прокаленного при 200 °C, в то время как образец, подвергнувшийся более высокотемпературной обработке, не восстановил слоистую структуру после регидратации. Следует отметить, что восстановившийся образец демонстрирует более высокую степень кристалличности (более высокие и выраженные рефлексы) по сравнению с исходным. Предположительно, этому могли благоприятствовать длительное время рекристаллизации и присутствие карбонат-анионов, которые, как правило, стабилизируют структуру СДГ [1]. Исходя из результатов данного эксперимента, образцы шести- (MgNiCo/AlInSc СДГ) и семикатионного (MgNiCo/AlInScTm СДГ) составов прокаливали при 250 °C с аналогичной последующей регидратацией. Образец семикатионного СДГ состава MgNiCo/AlInScTm восстановил слоистую структуру после регидратации (рис. 2), однако зарегистрированные рефлексы гидроталькитоподобной структуры отличаются значительным уширением по сравнению с исходным состоянием образца, что свидетельствует о низкой степени кристалличности. Образец шестикатионного СДГ состава MgNiCo/AlInSc не восстановил слоистую структуру после регидратации (рис. 3), что достаточно неожиданно, поскольку составы данного и предыдущего образца весьма близки. Однако наблюдаемые на рис. 3 уширенные рефлексы затруднительно отнести к изначальной гидроталькитоподобной структуре. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 133-136. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 133-136. © Селиверстов Е. С, Лебедева О. Е., 2025 134