Умови утворення і фізико-хімічна характеристика літієвих координаційних нітратів лантаноїдів Li3[Ln2(NO3)9]∙3H2O (Ln – La–Nd)

Abstract

Проведено синтез монокристалічних зразків і комплексне фізико-хімічне охарактеризування представників літієвих координаційних нітратів рідкісноземельних елементів церієвої підгрупи ізоструктурного ряду Li3[Ln2(NO3)9]∙3H2O (Ln – La–Nd). Дослідження проведено з метою одержання достовірних знань про спільну поведінку складових компонентів і особливості перетворень у системах нітратних прекурсорів при формуванні з тепловою активацією (25–1000 оС) багатокомпонентних оксидних РЗЕ-вмісних функціональних матеріалів різного призначення зі структурою перовскіта, граната за сучасними технологіями з відтворюваними досконалими стабільними властивостями. Виявлено, що основу структури цього виду сполук складають рідкісноземельні кисневі поліедри, що тим чи іншим чином зв’язані у просторі. Іони Ln3+ відіграють домінуючу роль у процесах комплексоутворення, виявляючи високі координаційні числа 12. Індивідуальність Lnкоплексів у координаційних нітратах проявляється: в обмеженому наборі Ln-поліедрів, у схильності іона-комплексоутворювача створювати навколо себе симетрично організовану координаційну сферу; в тому, що комплексам з різним складом і стехіометрією можуть відповідати однакові, хоча значно викривлені координаційні поліедри. Катіони Li+ у структуроутворенні лужних рідкісноземельних нітратів можуть здійснювати суттєвий вплив на форму Ln3+-поліедрів і на просторову упаковку їх побудови. Одержані дані дають вагому підставу припускати, що процес розкладання кристалічних лужних рідкісноземельних нітратів у технологічних об’єктах при тепловій активації починається із розриву зв’язків лужний метал–оксиген. Підтвердженням цьому факту є результати досліджень з вивчення поведінки вище приведених сполук в інтервалі 25–1000 оС термографічними засобами. Термограми зразків характеризуються двома, крім вихідного стану, температурними інтервалами стабілізації маси, які відповідають утворенню безводних комплексних нітратів і продуктів їх термолізу при температурах вище 900 оС. Переважаючою фазою кінцевих продуктів є LiLnO2.