Механізм синтезу літійвмісних феритів, реакційна здатність та проґнозування властивостей

Наведено теоретичні та експериментальні дослідження механізмів твердофазного синтезу літій-натрієвих та літій-цинкових феритів, що супроводжуються утворенням дефектних фаз та включають залучення антиструктури. Прискорюючий вплив Na2CO3 на швидкість утворення шпінельного фериту літію пояснено поверхнево-активною дією натрій карбонату при вмісті його в суміші Fe2O3 та Li2CO3 8 % по Ме+. На основі Х-проміневих досліджень, даних хемічної фазової аналізи встановлено кристало­квазіхемічний склад літій-цинкових феритів, який дає принципово нову інформацію про фізико-хемічні властивости (електричні, маґнітні, реакційну здатність, каталітичну активність та ін.). Йони літію (при вмісті від 7,14 до 4,43 ат.%) стабілізують обернену структуру шпінелей, а йони цинку (при вмісті від 5,43 до 14,29 ат.%) посилюють її нормалізацію. Показано вплив катйонного розподілу в шпінельній ґратці на реакційну здатність та каталітичну активність феритів. Вперше встановлено взаємозв’язок маґнітних та хемічних властивостей. Встановлено, що механізм каталізу, відповідно до кристалоквазіхемічної моделі, включає утворення та аніґіляцію антиструктури і електронно-діркових пар. Утворення вакансій експериментально спостерігалось при відновленні феритів в атмосфері карбон (ІІ) оксиду. Показано, що теоретичне проґнозування фізико-хемічних властивостей необхідне при використанні нових функціональних матеріялів, при цьому воно неможливе без точного кількісного врахування впливу дефектів кристалічної будови та домішок. Ключові слова: шпінель, літій-натрієві ферити, літій-цинкові ферити, кристалоквазіхемічний склад, антиструктура, вакансія. Посилання:Tatarchuk T.R., Janіshevs'ka O.P. Kvazіstrukturnij mehanіzm ta priroda defektіv pri utvorennі cinkovogo feritu // Voprosy himii i himicheskoj tehnologii. – 2003. – № 4. – C.41 – 44.Lіsnjak S.S., Tatarchuk T.R. Feritizacіja v sistemі Li2SO3 – Fe2O3 ta vpliv Na2CO3 na mehanіzm procesu // Dopovіdі Nacіonal'noi Akademіi nauk Ukraini. – 2003. – № 12. – S.126 – 130.Tatarchuk T.R., Bojko G.D., Lіsnjak S.S., Proc'kij D.V., Orinchuk N.B. Kristalokvazіhіmіchne doslіdzhennja vplivu domіshok na reakcіjnu zdatnіst' gematitu // Fіzika і hіmіja tverdogo tіla. – 2003. – № 4. – S.716 – 719.Lіsnjak S.S., Tatarchuk T.R. Oderzhannja lіtієvogo feritu. Vpliv domіshki karbonatu natrіju // Hіmіchna promislovіst' Ukraini. – 2004. – № 1. – S.9 – 12.Kebalo G.І., Lіsnjak C.S., Tatarchuk T.R. Mehanіzm reakcіj u sistemі gematit - karbonat lіtіju // Ukrains'kij hіmіchnij zhurnal. – 2004. – T.70, № 4. – S.88 – 91.Tatarchuk T.R., Perkatjuk І.J., Lіsnjak S.S. Antistruktura jak osnova kristalokvazіhіmіchnih doslіdzhen' shpіnel'nih feritіv // Vіsnik Prikarpats'kogo unіversitetu. Serіja „Hіmіja”. – 2002. – № 2. – S.12 – 23.Lіsnjak C.S., Tatarchuk T.R., Semanіv N.B. Priroda defektіv u feritі cinku pri vvedennі donorno-akceptornih domіshok metaloksidіv // Vіsnik Prikarpats'kogo unіversitetu. Serіja „Hіmіja”. – 2004. –№ 4.– S.8 – 12.Tatarchuk T.R., Vilka І.Ja. Doslіdzhennja mehanіzmu utvorennja feritіv lіtіju ta vplivu domіshok karbonatu natrіju // Tez. dop. Mіzhnarod. nauk. konf. studentіv ta molodih vchenih „POLІT – 2002”. – Kiiv. – 2002. – S.155.Tatarchuk T.R., Janіshevs'ka O.P. Kvazіstrukturnij mehanіzm ta priroda defektіv pri utvorennі cinkovogo feritu // Tez. dop. Vseukr. nauk.– tehn. konf. studentіv ta aspіrantіv „Hіmіja і hіmіchna tehnologіja – 2002”. – Dnіpropetrovs'k. – 2002. – S. 50 – 51.Tatarchuk T.R., Semanіv N.B. Kristalokvazіhіmіchnі doslіdzhennja vplivu domіshok na prirodu defektіv ta vlastivostі cinkovogo feritu // Tez. dop. Vseukr. nauk.– tehn. konf. studentіv ta aspіrantіv „Hіmіja і hіmіchna tehnologіja – 2002”. – Dnіpropetrovs'k. – 2002. – S. 49 – 50.Tatarchuk T.R., Mihajljuk R.V., Petljak A.Ju. Kristalokvazіhіmіchnі elektronnі procesi okisnennja ta vіdnovlennja magnetitu // Tez. dop. Vseukr. konf. studentіv ta aspіrantіv „Suchasnі problemi hіmіi”. – Kiiv. – 2002. – S.83 – 84.Lіsnjak S.S., Tatarchuk T.R. Mehanіzm vzaєmodіi gematitu z karbonatom lіtіju ta vpliv natrіju na feritoutvorennja // Tez. dop. zvіtn. nauk. konf. Prikarpats'kogo unіversitetu іm.V.Stefanika. – Іvano-Frankіvs'k. – 2003. – S.3.Tatarchuk T.R. Kristalokvazіhіmіchnij mehanіzm utvorennja lіtіj-cinkovogo feritu, prognozuvannja vlastivostej // Tez. dop. zvіtn. nauk. konf. Prikarpats'kogo unіversitetu іm.V.Stefanika. – Іvano-Frankіvs'k. – 2003. – S.4.Tatarchuk T.R., Orinchuk N.B., Proc'kij D.V. Donorno-akceptornі domіshki v gematitі ta ih vpliv na jogo reakcіjnu zdatnіst' // Tez. dop. Vseukr. nauk. konf. studentіv ta aspіrantіv „Suchasnі problemi hіmіi”. – Kiiv. – 2003. – S.75 – 76.Tatarchuk T.R., Kedik M.V., Janіshevs'ka O.P. Nestehіometrіja, donorno-akceptornі napіvpro¬vіdnikovі ta hіmіchnі vlastivostі spoluk tipu shpіnelі // Tez. dop. Mіzhnarod. nauk.-tehn. konf. studentіv ta aspіrantіv „Hіmіja і suchasnі tehnologіi”. – Dnіpropetrovs'k. – 2003. – S.70 – 71.Tatarchuk T.R., Janіshevs'ka O.P. Mehanіzm poverhnevih vzaєmodіj ta reakcіj utvorennja lіtіj – cinkovogo feritu, prognozuvannja vlastivostej // Tez. dop. Mіzhnarod. nauk.-tehn. konf. studentіv ta aspіrantіv „Hіmіja і suchasnі tehnologіi”. – Dnіpropetrovs'k. – 2003. – S.68 – 69.Tatarchuk T.R. Kristalokvazіhіmіchnij mehanіzm katalіzu na lіtіj-cinkovih feritah // Tez.dop. V Vseukrains'koi konferencіi studentіv ta aspіrantіv „Suchasnі problemi hіmіi”. – Kiiv. – 2004. – S.52.Tatarchuk T.R. Koordinacіjnokvazіhіmіchne proґnozuvannja, sintez ta katalіtichnі vlastivostі lіtіj-cinkovih feritіv // Tez. dop. HVI Ukrains'koi konferencіi z neorganіchnoi hіmіi za uchastju zakordonnih vchenih. – Uzhgorod. – 2004. – S.148 – 149.Tatarchuk T.R., Lіsnjak C.S. Mehanіzm vzaєmodіi lіtіj-cinkovih feritіv z soljanoju kislotoju ta gіdroksidom natrіju // Materіali VIII Mіzhnarodnoi naukovo-praktichnoi konferencіi „Nauka і osvіta – 2005”. – t.70. Hіmіja.– Dnіpropetrovs'k. – 2005. – S.47 – 48.