Научный руководитель: М.А. Рюмин, ИОНХ РАН
Романкина презентация
Цель работы – получить алюминаты лантана разного количественного состава и использовать их для дальнейшего синтеза LaMgAl11O19. Для этого надо изучить информацию о свойствах и структуре LaAlO3 и LaAl11O18, вариантах синтеза и продуктах, которые могут получаться, подобрать оптимальный метод получения и использовать продукт для синтеза гексаалюмината.
Гипотеза – существуют соединения состава LaAlO3 и LaAl11O18 в двухфазной системе, LaMgAl11O19 в трехфазной, которые можно получить при определённых условиях.
Для синтеза алюминатов лантана были использованы 3 метода: твёрдофазный, золь-гель и осаждение. В твёрдофазном синтезе были смешаны нитраты лантана и алюминия в разных соотношениях, при разложении нитратов получались оксиды этих металлов, взаимодействие которых при температуре 1600⁰С должно было приводить к образованию алюминатов. Золь-гель синтез проводился с использованием растворов нитратов и раствора лимонной кислоты. Раствор ставился на магнитную мешалку и выпаривался до образования густого геля, который сушился, измельчался, переносился в тигель и отжигался в печи при разных температурах. Для осаждения брались растворы нитратов и аммиака, смешивались с помощью делительной воронки при постоянном перемешивании и нагревании, затем полученный раствор центрифугировался и ставился в печь (постепенно увеличивая температуру). Контроль за протеканием синтеза проводился путем рентгенофазового анализа с использованием дифрактометра Bruker D8 Advance. Далее с помощью полученных алюминатов были проведены синтезы LaMgAl11O19 твердофазным методом. Таким образом гипотеза, выдвинутая в начале работы подтверждена. В перспективах дальнейшего развития планируется использовать другие методы для синтеза LaMgAl11O19 и выбрать оптимальный.
Итоги: Однофазные образцы образуются в результате золь-гель метода. Образец состава LaAlO3 так же можно получить твердофазным синтезом. Далее с помощью полученных алюминатов были проведены синтезы LaMgAl11O19, но однофазный образец получить пока не удалось — обнаружено много примесей.
Список литературы:
- Bondar I.A., Mezentseva L.P. Single crystals of rare-earth oxides: Constitution and properties. // Progress in Crystal Growth and Characterization. 1988. Vol.16. P.81-141. DOI:10.1016/0146-3535(88)90016-0.
- Ropp R.C., Carroll B. Solid-state Kinetics of LaAl11O18 // Journal of the American ceramic society. 1980. Vol.63. Iss.7-8. P.416-419. DOI:10.1111/j.1151-2916.1980.tb10203.x