Построение фазовых диаграмм и регулирование состава промежуточных фаз в системах Ga-Ni, Ga-Cu, In-S и In-Se при использовании вспомогательного компонента
Диссертация
Одной из важнейших задач в рамках неорганической химии является синтез соединений с заранее заданным составом, который во многом определяет свойства материалов. Для синтеза соединений известного состава необходимо владеть информацией о фазовой диаграмме. Наиболее информативные данные при исследовании р-Т-х диаграмм неорганических систем получаются при использовании методов измерения давления… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор литературы
- 1. 1. Физико-химические основы исследования р-Т-х — диаграмм при использовании вспомогательного компонента
- 1. 2. Водород как вспомогательный компонент при сканировании фазовых диаграммИ
- 1. 3. Физико-химические основы регулирования нестехиометрии неорганических соединений при использовании вспомогательного компонента по методу селективных химических транспортных реакций (СХТР)
- 1. 4. Выбор систем для исследования и выбор вспомогательных компонентов
- 1. 5. Метастабильные сильнодефектные структуры, «скелетные» металлы. Их применение в качестве катализаторов
- 1. 6. Полупроводниковые фазы в системах In-S и In-Se
- Глава 2. Методы, используемые в работе
- 2. 1. Метод дифференциально-термического анализа, Особенности сконструированной компьютеризированной установки и ее калибровка
- 2. 2. Основы масс-спектрометрического метода и методика эксперимента по сканированию Р-Т— проекции системы Tn-S
- 2. 3. Спектрофотометрический метод исследования
- Глава 3. Регулирование состава (нестехиометрии) в системах
- Ga-Cu и Ga-Ni- создание каталитически активных структур типа «скелетных» металлов
- 3. 1. Уточнение фазовых диаграмм систем Ga-Cu и Ga-N
- 3. 2. Обратимое регулирование нестехиометрии и способы создания сильнодефектных структур в металлидных системах Ga-Cu и Ga-N
- 3. 3. Каталитическая активность полученных материалов
- Глава 4. Количественная спектрофотометрическая регистрация равновесных с халькогенидами индия летучих молекулярных форм, образованных вспомогательным компонентом (водородом)
- 4. 1. Системы и исследуемые равновесия
- Выбор инструментальных методов исследования
- 4. 2. Молекулярные спектры. Спектр сероводорода
- 4. 3. Эксперимент
- 4. 4. Оценка погрешностей величин, определяемых по данным спектрофотометрических исследований равновесия водорода с сульфидами индияП
- Глава 5. р-Т-х — диаграммы систем In-S и In-Se. Особенности области гомогенности сульфида In3. xS
- 5. 1. Результаты спектрофотометрического исследования систем In-S и In-Se и корреляция полученных данных с результатами ДТА и масс-спектрометрии
- 5. 2. Синтез дефектных структур на основе сульфида индия
- Выводы
Список литературы
- Zavrazhnov A.Yu. Manometric Method for the Study of P-T-X Diagrams / A.Yu. Zavrazhnov et all. // J. Phase Equilibria. — 2001. — V. 22, N 4. — P. 482−490
- Завражнов А.Ю. Исследование P-T-x диаграмм халькогенидов галлия при помощи вспомогательного компонента / А. Ю. Завражнов // Журн. Неорган. Химии. 2003. — Т. 48, № 10. — С. 1722−1736.
- Ария С.М. Равновесие окислов ванадия со смесями С02/С0 / С. М. Ария, М. П. Морозова // Журн. общ. химии. 1962. — Т. 32, № 7. — С. 2081−2083
- Лаврентьев В.И. Термодинамические характеристики окислов ниобия. Равновесие с водородом и электрохимические измерения / В. И. Лаврентьев, Я. И. Герасимов, Т. Н. Резухина // Докл. Акад. Наук СССР. 1961. — Т. 136, № 6. — С. 1372−1375
- ГЦукарев С.А. термическая диссоциация хлористогои бромистого хрома / С. А. Щукарев и др. //Журн. неорг. химии. 1956. — № 1, вып. 8. — С. 1697−1702
- Smoes S. Determination of the atomization energies of the molecules CSe, CSe2 by mass spectrometric Knudsen cell method / S. Smoes, J. Drowart // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1977. — V. 73, N 12, Part 2. — P. 1745−1746
- Чекушин B.C. Термодинамика восстановления никеля и кобальта из кислородных и сульфидных соединений / В. С. Чекушин, Н. В. Олейникова. // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies.- 2008, N 1. -c. 58−67.
- Schafer H. Die thermodynamische Stabilitat der seiden zwischen 2.00 und 2.50 O/Nb existierenden Phasen / H. Schafer, D. Bergner, R. Gruehn // Zeitschrift fur anorganische und allgemine Chemie. B. 1969. — V. 365. — S. 32−50.
- Казенас E.K. Давление и состав пара над окислами химических элементов / Е. К. Казенас, ДМ. Чижиков. М.: Наука, 1976. — 342 с.
- Ванюков А.В. Термическая диссоциация сульфидов металлов / А. В. Ванюков, Р. А. Исакова, В. П. Быстров. Алма-Ата: Наука, 1978. — 272 с
- SUDO Kingo. Fundamental Researches on Smelting of Sulphide Ores. I. Experimental Apparatus and Method of Measurement / Kingo SUDO // The 13th report of Research Institute of Mineral Dressing and Metallurgy. 1950. P. 305−311
- Chen Y.O. Thermodynamics and phase relationship of transition metal — sulfur systems. I. The cobalt sulfur system / Y.O. Chen, U.A. Chang // Met. Trans. — 1978. -В 9, N1.-P. 61−67
- Kichizo Niwa. Equilibria in the PdS-H2-Pd4S-H2S and Pd4S-H2-Pd-H2S Systems / Kichizo Niwa, Toshio Yokokawa and Toshiro Isoya // 14th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, April, 1961.
- Nakamura R. Solid state conductivity of yttrium sulfide (Y2S3) / R. Nakamura // J. Jap Inst. Meta. 1983. — V. 47, № 6. — P. 490−494.
- Imanaka N. The electrical properties of samarium sulfide thin films / N. Imanaka et all. // J. Chem. Express. 1986. — V. l, N. 7. — P. 395−398.
- Bastoska L. The influence of the structure of molybdenum disulphide on its reactivity / L. Bastoska // Collect. Czechosl. Chem. Commun. 1987. — V. 52, N 3. — P. 678−685.
- Wakihara M. Thermodynamic studies of the V3S4-V5S8 system at the temperatures from 650 to 800 °C. / M. Wakihara, T. Uchida, M. Tanigushi // Met. Trans. 1978. — В 9, N1.-P. 29−32
- Rau H. The Chromium — Sulfur system between 873 and 1364 К. / H. Rau // Less-Common Metals. 1977. — V. 55. — P. 205−211
- Fischer M. Thermodynamics of the system Fe-Mn-S. Part I. Activities in Iron Sulfide Manganese Sulfide solid solutions in the temperature range 1100 to 1400° С. / M. Fischer, K. Schwerdtfege // Met Trans. 1977. — В 8, N3. — 467−470.
- Lieth R.M.A. The P-T-X phase diagram of the system Ga-S / R.M.A. Lieth, HJ.M. Heijligers, V.d. C.W.M. Heijden // J. Electrochem. Soc. 1966. — V. 113, No 8. — P. 798 801.
- Lenz R.G. Developments in Measuring and Calculating Chemical Transport Phenomena Demonstrated on Cr, Mo, W and their Compounds / G.R. Lenz // Chem. Rev.- 1997. -N 97. -2964−2967.
- Trifonora E.E. Application of the iodine synthesis to the preparation of indium arsenide bulk crystals and epitaxial layers / E.E. Trifonora, L. Karagiozov, L. Hitova // Cryst. Res. and Technol. 1983, V. 18. — P. 1341−1346.
- Завражнов А.Ю. Химические транспорт-ные реакции в управлении составом нестехиометрических кристаллов / А. Ю. Завражнов и др. // Журнал Неорг. Химии- 2002, Т. 47, No. 4. — Р. 463−467
- Zavrazhnov A.Y. Chemical Vapor Transport as a Means of Controlling the Composition of Condensed Phases / A.Y. Zavrazhnov et all.// Inorganic Materials (Russia) 2004, V. 40, Suppl. 2, — P. 101−127
- Zartsyn I.D. Composition control of low-volatile solids through chemical vapor transport reactions. I. Theory of selective chemical vapor transport / I.D. Zartsyn et all. // J. of Phase Equilibria and Diffusion 2007, — V. 28, N6. — P. 510−516
- Katayama I. Thermodynamic study of the Ni-Ga alloys by E.M.F. measurements using the solid electrolyte / I. Katayama, S. Igi, Z. Kozuka // Trans. JIM (Jap Inst, of Metals), 1974, V.15, — P.447−453
- Yuanl W. X. Thermodynamic assessment of the Ni-Ga system / W.X. Yuanl et all. // J. of Phase Equilibria and Diffusion, 2004, — V. 25, No.l. — P. 68−74
- Feschotte P. Les Systemes Binaires Cobalt-Gallium et Nickel-Gallium etude Comparec / P. Feschotte, P. Eggimann //J. Less-Common Metals, — 1979, V. 63, P. 1530.
- Ellnera M. Ni3Al4 — A phase with ordered vacancies isotypic to Ni3Gaj / M. Ellnera, S. Keka, B. Predel // J. Less Common Metals, 1989, V. 154, Iss. 1, — P. 207−215
- Duchcr R. Phase equilibria in the Ni-rich portion of the Ni-Ga binary system / R. Ducher, R. Kainuma, K. Ishida//J. Intermetallics, 2007, V. 15, Iss. 2, — P. 148−153
- Markovski S. L. Phase relationships in the ternary Ga—Ni—Sb system / S. L. Markovski, K. Micke, K.W. Richter // J. Alloys and Compounds, 2000, V. 302, Iss. 1−2, -P. 128−136
- Schmetterer C. The system Ga-Ni: A new investigation of the Ga-rich part / C. Schmetterer, H. Flandorfer, C.L. Lengauer // J. Intermetallics, 2010, V. 18, Iss. 2, — P. 277−285
- Subramanian P.R. Binary Alloy phase Diagrams.2ndedition / P.R. Subramanian, D.E. Laughlin // ASM International, Materials Park, OH: 1990. — P. 1410−1412.
- Hansen M. Constitution of Binary- Alloys 2nd edition / M. Hansen // McGraw Hill, -1958. P. 582−584.
- Purwins M. Phase relations in the ternary Cu-Ga-In system / M. Purwins, R. Enderle, M. Schmid//J. Thin Solid Films., 2007, V. 515, Iss. 15, P. 5895−5898
- Богословский Б.М. Скелетные катализаторы, их свойства и применение в органической химии / Б. М. Богословский, З. С. Казакова М.: ГХИ, 1957. — 144 с.
- Method of producing Finely Divided Nickel U.S. Pat. 1,628,190 / M. Raney / issued 1927.
- Mozingo R. Catalyst, Raney-Nickel, W-2 / R. Mozingo R. // J. Org. Synth. 1941, N.21- 15 Coll. V.3,-P. 181.
- Ertl G. Preparation of Solid Catalysts / G. Ertl, H. Knozinger // Wiley. 1997. P. 30−34.
- Bakker M. L. Selective leaching of NiAl3 and Ni2Al3 intermetallics to form Raney / M. L. Bakker, D. J. Young, M. S. Wainwright // J. Mater Sci., 1988, V. 23, N 11. -P. 3921−3926
- Zeifert B. Raney-nickel catalysts produced by mechanical alloying / B. Zeifert et all. // J. Rev.Adv.Mater.Sci.- 2008, V.18, P.632−638
- Thiel A. Stadium uber das Indium / A. Thiel, H. Luckmann // Z. Anorg. Chiem. -1928, V. 172., No 1. P. 353−371.
- W. Klemm Chalkogenide von Gallium und Indium. / W. Klemm, H.U. von Vogel. // Z. Anorg. Allgem. Chem. 1934, V. 219, — P. 45
- Новоселова A.B. Давление пара летучих халькогенидов металлов / А. В. Новоселова, А.С. Пашинкин// —М.: Наука, 1978. — 110 с
- Медведева З.С. Халькогениды элементов III Б подгруппы периодической системы / З. С. Медведева // М.: Наука, 1968. — 216 с.
- Leith R.M.A. III VI — Compounds. — Preparation and Crystal Growth of Materials with Layered Structure / R.M.A. Leith. — Dordrecht (Holland): D. Reidel Publishing Company, 1977. — 225 p.
- Абрикосов II.X. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе / Н. Х. Абрикосов, В. Ф. Банкина, JI.B. Порецкая М.: Наука, 1975. — 219 с.
- Федоров П.И. Индий / П. И. Федоров, Р. Х. Акчурин М.: Наука, 2000. — 276 с.
- Godecke Т. On the phase diagram InSA/ / Т. Godecke, К. Schubert // Z. Metallk. 1985. Bd. 76., P. 358- 364.
- Завражнов А. Ю. Г-х-фазовая диаграмма системы In —S / А. Ю. Завражнов // Неорган, материалы. 2006., -Т. 42., № 12., С. 1420 -1424.
- Уэллс А. Структурная неорганическая химия: В 3 т. / А. Уэллс. М.: Мир, 1987. — Т. 2. — 696 с.
- Walther R. Redermination of the crystal structure of indium monosulfide, InS / R. Walther, H.J. Deiseroth // Z. Krist. 1995, V. 210, — P.360
- Duffin W.J. Crystalline Phases in the System In2S3 / W.J. Duffin, J.H.C. Hogg // Acta Cryst. 1966. — V.20. — P. 566.
- Likforman A. Mise en evidence d’une solution de type spinelle dans le diagramme de phase du systeme In-S / A. Likforman et all.// J. of Sol. State Chem. 1980. — V.34. -P.353−359
- Rampersadh N.S. Rietveld refinement of In2S3 using neutron and X-ray powder diffraction data / N.S. Rampersadh, A.M. Ventera, D.G. Billing // Physica B: Condensed Matter, 2004, V. 350, Iss. 1−3, Suppl. 1, P. E383-E385
- Kundra K. D. X-ray study of thermal expansion and phase transformation in |3-In2S3 / K. D. Kundra, S. Z. Ali // Physica Status Solidi (A), 1975 V. 36, iss. 2, P. 517−525
- Аноров П.В. Селективные транспортные химические реакции как метод регулирования состава нестехиометрических фаз в системе индий — сера // дис.. канд. хим. наук, Воронеж. 2006 г. -120 с.
- Румянцев Ю.В. Физико-химические основы пирометаллургии индия / Ю. В. Румянцев, Н. А. Хворостухина М.: Наука, 1965. — 132 с.
- Ferro D. Sublimation behaviour of indium trisulphide studied by a simultaneous torsion and Knudsen technique / D. Ferro, V. Piacente, P. Scardala // J. of Mater. Sci. Letters, 1988, V.7,N 12.-P. 1301−1304
- Likforman A. Diagramme de phases du systeme indium-selenium, / A. Likforman // C. R. Seances Acad. Sci., Ser. C, 1974, V. 279, — P. 33−35
- Okamoto H. «In-Se» In Desk Handbook, Phase Diagrams for Binary Alloy / H. Okamoto ASM International. Materials Park — Ohio. 2000. — 490 p.
- Godecke T. Stable and Metastable Phase Equilibria of the In-Se System / T. Godecke, T. Haalboom, and F. Sommer // Journal of Phase Equilibria 1998, Vol. 19, No. 6. — P. 572−576.
- Tedenac J.-C. Low-temperature Region of the In-Se System / J.-C. Tedenac // Cryst. Res. Technol. 1997, Vol. 32, No. 4, — P. 605−616.
- Hogg J. H. C. The Ciystal Structure of In6Se7 / J. H. C. Hogg // Acta Cryst. Sec. В: Structural Crystallography and Ciystal Chemistry. — 1971. — B27, No 8, — P. 1630−1634.
- Likforman A. Structure cristalline du seleniure d’indium Iri4Se3/ A. Likforman, J. Etienne // C.R. Acad. Sc., Serie C, Paris. 1972, V. 275b, — P. 1097
- Hogg J.H.C. The crystal structure of tetraindium triselenide / J.H.C. Hogg, H.H. Suterland, D.J. Williams // Acta ciystallogr. Sec B. 1973. — Vol. 29, N 8. — P. 15 901 593.
- Likforman A. Structure cristalline du monoseleniure d’indium InSe / A. Likforman et all. // Acta Cryst. Sec. В: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. -1975. V.31,-P. 1252−1254
- Inoue S. Crystal Structure of InSe Grown from Melt and Its Structure Transition / S. Inoue, T. Yoshida, T. Morita // Jpn. J. Appl. Phys. 1982, V. 21, — P. 242−248
- Deiseroth H.J. Redcrmination of the Crystal Structure of In6Se7 / H.J. Deiseroth, R. Walther // Z. Krist. 1995, V. 210, — P. 359.
- El-Deeb A.F. Structural and electrical properties of In6Se7 thin films / A.F. El-Deeb, H.S. Metwally, H.A. Shehata // J. Phys., Sec D: Appl. Phys. 2008, V. 41, No. 12, — P. 125 305−125 312
- Godecke T. Stable and Metastable Phase Equilibria of the In-Se System / T. Godecke, T. Haalboom, F. Sommer // J. of Phase Equilibria. 1998, V. 19, No. 6. — P. 572−576
- ASM International, CD-ROM, Binary Phase Diagrams, Sec. Edition 1996
- Popovic S. Revised and new crystal data for indium selenides / S. Popovic, A. Toneijc, B. Grzeta-Plenkovic // J. Appl. Crystallogr. 1979., — Vol. 12, No 4., — P. 414 420.
- Бондарь И.В. Электрические свойства монокристаллов In2Se3 / И. В. Бондарь, Г. А. Ильчук, Р. Ю. Петрусь // Физ. и техн. Полупроводников. 2009, — Т.43, № 9, — С. 1179−1182.
- Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. / А. Вест. 4.1: Пер. с англ. — М.: Мир. — 1988. — 558 с.
- ШестакЯ. Теория термического анализа. / Я. Шестак. М.: Мир. — 1987. — 424 с.
- Пилоян.Г. О. Введение в теорию термического анализа. / Г. О. Пилоян. М.: Наука. — 1964.-345 с.
- Уэндланд У. Термические методы анализа / У. Уэдланд. М. Мир. — 1978. — 526 с.
- Берг Л.Г. Введение в термографию. / Л. Г. Берг. М. Наука, 1969. — 368 с.
- Курнаков Н.С. Новый прибор для записи кривых нагревания. / Н. С. Курнаков // Журн. Рос. физ.-хим. о-ва, 1904., — Т. 36. — С. 841.
- Физические величины: Справочник / Под ред. И. С. Григорьева М.: Энергоатомиздат, 1991. — 123 с.
- Holland T.J.B. UNITCELL: A Nonlinear Least-Squares Program for Cell-Parameter Refinement Implementing Regression and Deletion Diagnostics / T.J.B. Holland., S.A.T. Redfern // J. Appl. Cryst. 1997. — V.30. — P.84.
- Paule R.C. Analysis interlaboratory measurements on the vapour pressure of cadmium and silver. / R.C. Paule, J. Mandel // Pure Appl. Chem. 1972., V. 31. N 3. — P. 397−431.
- Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону / под ред. В. Н. Кондратьева М.: Наука, 1974. — 351 с.
- Mann J.B. Ionisation cross section of the elements calculated from mean-square radii of atomic orbitals. / J.B. Mann // J. Chem. Phys. 1967. V. 46. N 5. P. 1646−1651.
- Зайдель A.H. Основы спектрального анализа / A.H. Зайдель. M., 1965. — 322 с.
- Спектральный анализ чистых веществ / под ред. Х. И. Зильберштейна. JL, 1971. -415 с.
- Лурье Ю.Ю. Химический анализ сточных вод / Ю. Ю. Лурье, А. И. Рыбникова -М.:ГХИ, 1958.- 187 с.
- Современные методы органического синтеза. Учебн. пос. Изд. 2-е, доп. и пер. / Мандельштам Т. В. и др.- под ред. Б. В. Иоффе. — Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1980, — 232 с.
- Крылов О.В. Гетерогенный катализ: Учебное пособие для ВУЗов / О. В. Крылов М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — 679 с.
- Смит В.А. Органический синтез: Наука и искусство / В. Смит, А. Бочков, Р. Кейпл- Пер. с англ.: В. А. Смита, А. Ф. Бочкова.— М.: Мир, 2001 .— 573 с.
- Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. / Ю. А. Золотов М.: Высшая школа, — Т. 1, 1999. — 351с.
- Watson F. Electronic spectra and structure of sulfur compounds / F. Watson, M. O’Donnell- S.P. McGlynn // J. of Chem. Physics 1966., V. 45, N. 5. P. 1367−1379.
- Ельяшевич M. А. Атомная и молекулярная спектроскопия: Молекулярная спектроскопия. / М. А. Ельяшевич М.: URSS: КомКнига, 2007 .— 527 с.
- Delwiche J. Photoelectron spectrometry of hydrogen sulfide / J. Delwiche and P. Natalis // J. Chem. Phys. Lett., University of Liege. 1970, V. 5, N. 9. P.564−566
- Gupta M. Application of R-matrix method to electron-H2S collisions in low energy state / M. Gupta, K.L. Baluja // Eur. Phys. J. University of Delhi. -2007. D 41, P. 475 483.
- Clark Leigh B. Vacuum-Ultraviolet Studies of Sulfides. I. Spectral Correlations and Assignement of the NV Transitions/ Leigh B. Clark, William T. Simpson // The Journal of chemical physics. University of Washington. -1965, V. 43, N. 10. P. 3666−3672
- Sakai Hideki. An MO Theoretical Investigations of the Electronic spectra of divalent sulfur compounds. / Hideki Sakai // Bulletin of the Chemical Society of Japan, -1975 V. 48, N.l. P. 33−36.
- Hiroaki Wada. Sulfur Pressure Control in an H2-Sulfur Vapor System / Wada Hiroaki // Bull Chem. Soc. Japan 1989. V62,. No. 9. P. 3010−3011