Синтез, оптические и электрические свойства высокоэнтропийного ниобата (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6 со структурой колумбита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Модифицированным методом сжигания растворов с последующим высокотемпературным спеканием впервые получен высокоэнтропийный ниобат (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6 со структурой колумбита. По данным оптических спектров диффузного отражения, ширина запрещенной зоны прямого электронного перехода составляет 3.36 эВ. Установлена смешанная электронно-ионная проводимость (2.5 × 10–3 См/см при 750°С), сопоставимая с проводимостью колумбита Mg0.8Cu0.2Nb2O6.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. C. Королева

Институт химии Коми НЦ УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: marikorolevas@gmail.com
Россия, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167000

В. C. Максимов

Институт химии Коми НЦ УрО РАН; Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина

Email: marikorolevas@gmail.com
Россия, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167000; ул. Петрозаводская, 12, Сыктывкар, 167005

И. В. Пийр

Институт химии Коми НЦ УрО РАН

Email: marikorolevas@gmail.com
Россия, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167000

Список литературы

  1. Bérardan D., Franger S., Meena A.K. et al. // J. Mater. Chem. A. 2016. V. 4. P. 9536. https://doi.org/10.1039/c6ta03249d
  2. Li F., Zhou L., Liu J.X. et al. // J. Adv. Ceram. 2019. V. 8. P. 576. https://doi.org/10.1007/s40145-019-0342-4
  3. Feng C., Zhou Y., Chen M. et al. // Appl. Catal., B: Environ. Energy. 2024. V. 349. P. 123875. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.123875
  4. Zhou L., Li F., Liu J.X. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 415. P. 125596. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125596
  5. Sarkar A., Wang Q., Schiele A. et al. // Adv. Mater. 2019. V. 31. P. 1806236. https://doi.org/10.1002/adma.201806236
  6. Xu Y., Xu X., Bi L. // J. Adv. Ceram. 2022. V. 11. P. 794. https://doi.org/10.1007/s40145-022-0573-7
  7. Koroleva M.S., Krasnov A.G., Piir I.V. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 28764. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.06.136
  8. Wang Z., Zhou L., Liu C. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B: Beam Interact. with Mater. Atoms. 2024. V. 549. P. 165285. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2024.165285
  9. Xu L., Niu M., Su L. et al. // Corros. Sci. 2024. V. 227. P. 111682. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111682
  10. Li Z., Ge Y., Xiao Y. et al. // J. Alloys Compd. 2024. V. 989. P. 174357. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.174357
  11. Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. А. 1976. V. 32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  12. Priyadarshani N., Vinitha G., Sabari Girisun T.C. // Opt. Laser Technol. 2018. V. 108. P. 287. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2018.06.040
  13. Kamimura S., Abe S., Tsubota T. et al. // J. Photochem. Photobiol., A: Chem. 2018. V. 356. P. 263. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2017.12.039
  14. Wichmann Von R., Müller-Buschbaum Hk. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1983. V. 503. P. 101. https://doi.org/10.1002/zaac.19835030810
  15. Ma R., Cao F., Wang J. et al. // Mater. Lett. 2011. V. 65. P. 2880. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2011.06.084
  16. Lee H.J., Hong K.S., Kim S.J. et al. // Mater. Res. Bull. 1997. V. 32. P. 847. https://doi.org/10.1016/S0025-5408(97)00034-2
  17. Belous A., Ovchar O., Jancar B. et al. // J. Electrochem. Soc. 2009. V. 156. P. G206. https://doi.org/10.1149/1.3236661
  18. Prabhakaran D., Wondre F.R., Boothroyd A.T. // J. Cryst. Growth. 2003. V. 250. P. 72. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(02)02229-7
  19. Yamamura H., Nishino H., Kakinuma K. et al. // J. Ceram. Soc. Jpn. 2003. V. 111. P. 902. https://doi.org/10.2109/jcersj.111.902
  20. Orera A., García-Alvarado F., Irvine J.T.S. // Chem. Mater. 2007. V. 19. P. 2310. https://doi.org/10.1021/cm062856u
  21. Zhang H., Zhang X., Li H. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 583. P. 652. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.076
  22. Zhang Y.C., Wang J., Yue Z.X. et al. // Ceram. Int. 2004. V. 30. P. 87. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(03)00068-3
  23. Butee S., Kulkarni A., Prakash O. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. P. 1047. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2009.02955.x
  24. Wachtel A. // J. Electrochem. Soc. 1964. V. 111. P. 534. https://doi.org/10.1149/1.2426176
  25. Liu F., Wang Y., Wang B. // Sens. Actuators, B: Chem. 2017. V. 238. P. 1024. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.07.145
  26. Sheng N., Han C.-G., Zhu C., Akiyama T. // Ceram. Int. 2018. V. 44. P. 18279. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.07.039
  27. Pullar R.C., Breeze J.D., Alford N.M.N. // J. Am. Ceram. Soc. 2005. V. 88. P. 2466. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2005.00458.x
  28. Pullar R.C. // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. P. 563. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02919.x
  29. Morkhova Y.A., Koroleva M.S., Egorova A.V. et al. // J. Phys. Chem. С. 2023. V. 127. P. 52. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c06631
  30. Morkhova Y.A., Koroleva M.S., Egorova A.V. et al. // ECS Adv. 2024. V. 3. P. 024504. http://iopscience.iop.org/article/10.1149/2754-2734/ad3f31
  31. Huang X., Jing Y., Yang J. et al. // Mater. Res. Bull. 2014. V. 51. P. 271. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.12.033
  32. Balamurugan C., Maheswari A.R., Lee D.W. // Sens. Actuators, B: Chem. 2014. V. 205. P. 289. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.08.076
  33. Naveed-Ul-Haq M., Gul-e-Ali // Mater. Today Commun. 2023. V. 37. P. 107075. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.107075
  34. Kormányos A., Thomas A., Huda M.N. // J. Phys. Chem. С. 2016. V. 120. P. 16024. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b12738

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальная, расчетная рентгенограммы и их разностный профиль для (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6.

Скачать (229KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микрофотография отшлифованной поверхности высокоэнтропийной керамики (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6 в режиме упруго-отраженных электронов.

Скачать (112KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектры поглощения и зависимости Тауца для прямого и непрямого разрешенных электронных переходов (вставки) для (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6.

Скачать (183KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Импеданс-спектры (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6 при 25 (а) и 280°С (б) на воздухе.

Скачать (126KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость проводимости от обратной температуры на постоянном токе на воздухе (закрашенные значки) и в среде кислорода (пустые значки) для (Mg0.2Cu0.2Ni0.2Co0.2Zn0.2)Nb2O6 в сравнении с замещенными колумбитами Mg1–xCuxNb2O6 [29].

Скачать (278KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024