Болдырева Наталья Николаевна.
Новосибирск.
Nataliya N. Boldyreva.
Novosibirsk.
Довлитова Лариса Степановна.
Новосибирск.
Larisa S. Dovlitova.
Novosibirsk.
Традиционно для исследования фазового состава твердого вещества используют метод рентгеноструктурного анализа (РСА). Но фазы с дефектами структуры, плохо окристаллизованные (с неупорядоченной структурой и аморфные), микрофазы, фазы переменного состава, поверхностные фазы и фазы, распределенные различным образом по всему объему пробы, часто оказываются рентгеноаморфными. В этих случаях стехиографический метод дифференцирующего растворения (ДР) оказывается более результативным, так как позволяет обнаруживать и определять как кристаллические, так и рентгеноаморфные фазы, перечисленные выше. Методом ДР исследован фазовый состав катализаторов шпинельного типа Cu1Cr2O4 и Cu1Fe2O4. Установлено, что природа элемента и температура оказывают влияние на формирование структуры шпинели, создавая новые формы. В статье описаны фазовые превращения, происходящие при синтезе катализаторов, который проводили методом соосаждения из смеси растворов нитратов. Найдено, что при температуре 85 °С формируются различные стехиометрические образования, являющиеся предшественниками шпинелей. При температуре 600 °С в случае медь-хромовых систем формируются стехиометрические соединения состава и структуры шпинели с различной степенью упорядоченности Cu12+Cr23+O4, а в случае медь-железных систем — дефектные по меди стехиометрические соединения состава и структуры шпинели Cu1-x2+Fe23+O4. Температура 900 °С обеспечивает формирование соединений заданных состава и структуры шпинели Me12+Me23+O4 в обеих системах. Сопоставление результатов, полученных методом ДР, с данными РСА показало, что упорядоченные или окристаллизованные формы шпинелей и оксидов обнаруживаются обоими методами, а неупорядоченные и дефектные формы шпинелей, формы неупорядоченных твердых растворов, а также малые количества оксидов обнаруживает только метод ДР.
Traditionally, the X-ray analysis (XRD) method is used to study the phase composition of a solid. But phases with structural defects, poorly crystallized (with disordered structure and amorphous), microphases, phases of variable composition, surface phases and phases, distributed in various ways throughout the entire volume of the sample, often turn out to be X-ray amorphous. In these situations, the stochiographic DR method proves to be more effective, since it allows qualitatively and quantitatively to detect both the crystalline and X-ray amorphous phases listed above. The phase compositions of the spinel type catalysts Cu1Cr2O4 and Cu1Fe2O4 were studied by the stoichiographic method of differentiating dissolution (DR). It is established that the nature of the element and temperature influence the formation of the spinel structure, creating new shapes. The paper describes phase transformations occurring in the synthesis of catalysts, which was carried out by coprecipitation from a mixture of solutions of nitrate salts. It was found that the temperature of 85°C forms various stoichiometric formations, which are precursors of spinels. The 600°C temperature in the case of copper-chromium systems forms stoichiometric compounds of the spinel composition Cu12+Cr23+O4 and structures with different degree of ordering. In the case of copper-iron systems at 600 °C, stoichiometric compounds of the Cu1-x2+Fe23+O4 spinel composition and structure are defective in copper. The 900°C temperature provides the formation of compounds of a given spinel composition Me12+Me23+O4 and structures in both systems. The results by the DR method were compared with the results of the XRD method. A comparative analysis has shown that the ordered or crystallized forms of spinels and oxides are detected by both methods, while disordered and defective forms of spinels, the shapes of disordered solid solutions, and also small amounts of oxides show only the DR method.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.