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 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