Синтез та дослідження властивостей неорганічних сполук на основі LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7

Дипломная работа - Химия

Другие дипломы по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



стина кожної пігулки (до 50 %) з однієї сторони видалялась, і рентгенограма реєструвалась від її внутрішньої поверхні. Параметри комірки уточнювали методом найменших квадратів. При обчисленні параметрів завжди використовували один і той же набір рефлексів (7 для тетрагональної і 11 для орторомбічної гратки). Розрахунки та уточнення параметрів елементарних комірок проводили на ЕОМ. Дифрактограма оброблена програмою первинної обробки DIFWIN, яка виконувала процедуру сгладжування спектра, відділення фона і обчислення параметрів максимумів. Це можна показати на прикладі таких зразків як Ho0,6La0,4Ba2Cu3O7 та Gd0,4La0,6Ba2Cu3O7.

 

Таблиця 4.3 .

Параметри рентгенофазового аналізу зразку до складу якого входять La0,4Ho0,6 Ba2Cu3O7

No2 Theta IintIFWHMDI/Imax 128.80020.88700.48503.895014.80237.70017.791170.47002.998024.74338.50019.68800.43502.938016.91440.00030.99790.63502.832116.70541.200200.394730.68002.7531100.00649.10020.39390.91002.33138.25750.90034.58490.85002.254110.36858.10011.59410.74501.99488.67959.60061.991040.92001.949121.991067.30010.04240.67001.74815.071171.20012.22230.78501.66404.861274.90069.03951.02001.593020.08

Таблиця 4.4.

Параметри рентгенофазового аналізу зразку до складу якого входять Gd0,4La0,6Ba2Cu3O7

No2 Theta IintIFWHMDI/Imax 128.80014.30650.43503.895011.65237.2008.21580.38503.036910.39338.0009.16350.39002.97526.27439.40017.981040.37502.873518.64541.200151.875580.52002.7531100.00642.4006.54480.29502.67868.60749.1006.77340.62502.33136.09851.10015.22570.64002.245910.22959.70039.33940.85001.946116.851075.40029.401060.97001.584019.00

Дослідивши структуру синтезованих зразків за допомогою компютерної програми первинної обробки DIWIN, що виконує процедуру згладжування спектра, відокремлення фону та видає всі необхідні характеристики кожної рентгенограми (табл. 4.3., 4.4.) можна обрахувати лінійні параметри елементарної кристалографічної комірки за допомогою іншої компютерної програми X-RAY. Обчислення відбуваються таким чином:

Ho0,6 La0,4Ba2Cu3O7

Input h, k, l, 2 teta (d).

r to start calculation

1: 0, 0, 3, 3.89506: 1, 1, 3, 2.2541

2: 1, 0, 0, 3.8950 7: 0, 1, 5, 1.9980

3: 1, 0, 3, 2.75318: 1, 1, 4, 1.9980

4: 0, 0, 5, 2.33139: 0, 0, 6, 1.9491

5: 1, 0, 4, 2.331310: 1, 1, 6, 1.5930

11: 2, 1, 3, 1.5930

12: r

 

№НKLObsDelta10033,8950,002221003,895-0,010631032,7531-0,004140052,3313-0,004551042,3313-0,007261132,25410,004870151,9980-0,004481141,9980-0,006190061,94910,0026101161,59300,0031112131,59300,0005

а = 3.9056√0.0092

b = 3.8893√0.0225

c = 11.6789√0.0160

V = 177.403√1.685

В результаті всі встановлені лінійні параметри кристалічних граток, зазначених структур, заносимо у таблицю 4.6.

 

Таблиця 4.6 .

Параметри елементарної комірки кристалічної гратки для сполук у системі LnBa2Cu3O7, LnxLa1-xBa2Cu3O7 (Ln = Ho, Gd)

СкладПараметри кристалічних гратока, нмb, нмc, нм∆V, нм33,895(2)3,830(2) 11,687(4)174,934(2)3,908(3)3,846(4)11,724(8)174,140(4)3,926(8)3,920(2)11,771(2)181,140(8)3,915(6)3,921(2)11,753(4)180,433(4)3,905(1)3,915(5)11,710(6)179,000(4)3,906(9)3,889(2)11,679(2)177,403(10)3,896(9)3,889(2)11,683(1)175,433(2)3,904(1)3,896(5)11,761(2)181,100(6)3,894(4)3,882(5)11,667(1)179,350(6)3,889(6)3,862(2)11,683(1)177,490(9)3,902(3)3,885(1)11,708(9)175,448(2)

Рентгенографічні дослідження показали, що в системі LnxLa1-xBa2Cu3O7, Ln - Ho зі збільшенням х параметрів a, b, c зменшуються (див. табл. 4.6.). Одночасно з ростом ступеня заміщення х зменшується й обєм комірки кристалічної гратки ∆V (рис. 4.4.). Це можна пояснити більшим йонним радіусом Ho3+ у порівняння з йонним радіусом La3+.

 

Рис. 4.4. Залежність обєму комірки кристалічної гратки V від ступеня заміщення х :

 

У системі LnxLa1-xBa2Cu3O7, Ln - Gd зі збільшенням х спостерігається зменшення параметрів a, b, c (табл. 4.6.), а також і обєму комірки кристалічної гратки ∆V (рис. 4.5.), що пояснюється різницею в йонних радіусах Gd 3+ та La3+.

 

Рис. 4.5. Залежність обєму комірки кристалічної гратки V від ступеня заміщення х :

 

Розділ 5. Синтез твердих розчинів LnBa2Cu3O7 та їх структурно-графічні властивості

 

5.1 Комплексонометричне визначення вмісту рідкісноземельних елементів

 

Вміст рідкісноземельних елементів визначали методом трилонометричного титрування в уротропіновому буфері з індикатором ксиленовим оранжевим. В результаті проведеного титрування були встановлені поправки для визначення маси оксиду рідкісноземельних елементів, що вводиться до складу прекурсорів:

Gd2O3

М (Gd2O3) = 362,4982 г/моль

m нав = 0,1608 г

V1 (Тр. Б) = 0,85 мл

V2 (Тр. Б) = 0,85 мл

V3 (Тр. Б) = 0, 85 мл

Vсер (Тр. Б) = 0,85 мл

W(%)(Gd)= =

=

 

Поправка = 0,9580

Ho2O3

M (Ho2O3) = 377,8582 г/моль

m нав = 0,1406 г

V1 (Тр. Б) = 0,75 мл

V2 (Тр. Б) = 0,70 мл

V3 (Тр. Б) = 0, 75мл

Vсер (Тр. Б) = 0,73 мл

W (%) (Ho) ==

=

 

Поправка = 0,9809

 

Висновки

 

1. Синтезовано ряд зразків складу , , (де Ln = Ho, Gd). Показано, що найкращим методом синтезу для цих сполук є твердофазний метод з попереднім одержанням прекурсору. Установлено, що оптимальним рентгеном синтезу

2. Здійснивши первинну обробку дифрактограм , , (де Ln = Ho, Gd) за допомогою компютерної програми DIFWIN 1 було досліджено

їх структуру, а за допомогою програми обчислення параметрів кристалічної гратки Х-ray були встановлені лінійні параметри кристалічних ґраток зазначених структур, величини яких вказують, що структури належать до тетрагональної сингонії.

3. Було досліджено кінетику залежності параметрів кристалічної гратки а, b, c, V від ступеня заміщення х в залежності від іонних радіусів лантанідів.

Рентгенографічні дослідження показали, що в системі LnxLa1-xBa2Cu3O7, Ln - Ho зі збільшенням х параметрів a, b, c зменшуються. Одночасно з ростом ступеня заміщення х зменшується й обєм комірки кристалічної гратки ∆V. Це можна пояснити більшим йонним радіусом Ho3+ у порівняння з йонним радіусом La3+.

У системі LnxLa1-xBa2Cu3O7, Ln - Gd зі збільшенням х спостерігається зменшення параметрів a, b, c, а також і обєму комірки кристалічної гратки ∆V, що пояснюється різницею в йонних радіусах Gd 3+ та La3+.

 

Список використаних джерел

 

1. Порай-Кошиц М.А. Практический курс рентгеноструктурного анализа, т. II. Изд-во МГУ, 1960, С. 37 41.

2. Липсон Г.

s