Фазообразование, структура и ионная проводимость антимонат-молибдатов серебра

Abstract

Методом твердофазной реакции синтезированы соединения на основе антимоната серебра, образующиеся при частичном замещении ионов пятивалентной сурьмы ионами шестивалентного молибдена. В широком температурном интервале от 300 до 1023 K изучены особенности процессов фазообразования смесей с различным мольным соотношением исходных компонентов системы, содержащей нитрат серебра, оксиды трехвалентной сурьмы и шестивалентного молибдена. С помощью данных термогравиметрического анализа установлены оптимальные температуры синтеза порошков. Методом качественного рентгенофазового анализа определены составы продуктов реакции твердофазного взаимодействия при различных изотермических выдержках. Для температуры 1023 K выявлена гомогенная область образования твердого раствора антимонат-молибдатов серебра со структурой типа дефектного пирохлора в концентрационном интервале 0,0 ≤ x ≤ 2,0. В рамках пространственной группы Fd-3m полнопрофильным анализом (методом Ритвельда) проведено уточнение кристаллической структуры (координаты заселенности ионов по кристаллографическим позициям, параметры элементарной ячейки) и установлена взаимосвязь состава полученных пирохлорных фаз со структурной разупорядоченностью. Методом диэлектрической спектроскопии в частотном диапазоне от 10 Гц до 2 МГц исследованы электропроводящие свойства антимонат-молибдатов серебра. Для керамических образцов, спеченных при 1373 K, определены относительная плотность и средний размер частиц. Silver antimonate-based compounds, formed at partial substitution of ions of quinquevalent anti-mony with ions of hexavalent molybdenum, have been synthesized using the method of solid-phase re-action. Specificities of phase formation processes of mixtures with various mole ratios of the initialcomponents of a system containing silver nitrate and oxides of trivalent antimony and hexavalent mo-lybdenum have been studied in a wide temperature range from 300 to 1023 K. Using the thermogravim-etric analysis data, optimal temperatures for synthesis of powders have been determined. Using the method of qualitative X-ray phase analysis together with the method of high-temperature X-ray diffrac-tion, compositions of reaction products of solid-phase interaction at open air heating have been deter-mined. For the temperature of 1023 K, a homogenous area of formation of a solid solution of silver an-timonat-molibdates with the structure of a defective pyrochlore-type within 0,0 ≤x ≤ 2,0 concentration interval has been determined. In the frameworks of Fd-3m spatial group, a full-profile analysis (the Rietveld method) has been carried out to specify the crystal structure (coordinates of population of ions by crystallographic positions, elementary cell parameters), and interrelation in compositions of the ob-tained pyrochlore phases with their structural disorder and ion-conducting properties has been deter-mined. Ceramic properties (relative density and average size of particles) of the samples sintered at the temperature of 1373 K have been studied.