Протонная проводимость и фазовый состав смешанных солей в системах MH2PO4-CsHSO4 (M=Cs, K)
Багрянцева И.Н.1, Пономарева В.Г.1,2
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: ponomareva@solid.nsc.ru
Поступила в редакцию: 21 января 2016 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2016 г.
Детально исследованы фазовые превращения, электротранспортные и термические свойства систем K1-xCsx(H2PO4)1-x(HSO4)x (x=0.01-0.95) и Cs(H2PO4)1-x (HSO4)x (x=0.01-0.3). Показано, что для смешанных соединений Cs(H2PO4)1-x(HSO4)x характерен рост низкотемпературной проводимости на один-пять порядков величины в зависимости от состава, а также исчезновение суперионного фазового перехода при x≥0.15. Частичное замещение анионов в CsH2PO4 ионами HSO4- приводит при x=0.01-0.1 к образованию твердых растворов Cs(H2PO4)1-x(HSO4)x, изоструктурных CsH2PO4 (P21/m). Для Cs(H2PO4)1-x(HSO4)x при x=0.15-0.3 при комнатной температуре наблюдается стабилизация высокотемпературной кубической фазы, изоструктурной фазе CsH2PO4 (Pm()3m), существующей в CsH2PO4 при температуре выше 230oС. С помощью рентгенофазового анализа, 1H ЯМР и импедансной спектроскопии исследована стабильность кубической фазы Pm()3m при комнатной температуре. В системе K1-xCsx(H2PO4)1-x(HSO4)x выделено две области составов: x=0.05-0.5 и x=0.6-0.95, в которых протонная проводимость и термические свойства определяются образованием отличающейся по стехиометрии от исходных солей фазы CsH5(PO4)2 и K-содержащей фазы, изоструктурной суперионной соли Cs3(HSO4)2(H2PO4) соответственно. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке проекта РФФИ N 14-03-31697.
- S.M. Haile, D.A. Boysen, C.R.I. Chisholm, R.B. Merle. Nature 410, 6831, 910 (2001)
- D.A. Boysen, T. Uda, C.R.I. Chisholm, S.M. Haile. Science 303, 5654, 68 (2004)
- А.И. Баранов, Л.А. Шувалов, Н.М. Щагина. Письма в ЖЭТФ 36, 381 (1982)
- A.I. Baranov, V.P. Khiznichenko, V.A. Sandler, L.A. Shuvalov. Ferroelectrics 81, 1147 (1988)
- T. Mhiri, Ph. Colomban. Solid State Ionics 44, 215 (1991)
- V.V. Martsinkevich, V.G. Ponomareva. Solid State Ionics 225, 236 (2012)
- N. Nouiri, K. Jaouadi, T. Mhiri, N. Zouari. J. Mol. Struct. 1083, 405 (2015)
- M. Amri, K. Jaouadi, N. Zouari, T. Mhiri, F. Mauvy, S. Pechev, P. Gravereau. J. Phys. Chem. Solids 74, 737 (2013)
- C. Samia, K. Jaouadi, T. Mhiri, N. Zouari. Ionics, in press (2016)
- S.M. Haile, K.-D. Kreuer, J. Maier. Acta Cryst. B 51, 680 (1995)
- S.M. Haile, G. Lentz, K.D. Kreuer, J. Maier. Solid State Ionics 77, 128 (1995)
- S.M. Haile, W.T. Klooster. Acta Cryst. B 55, 285 (1999)
- S.M. Haile, P.M. Calkins, D. Boysen. Solid State Ionics 97, 145 (1997)
- C.R.I. Chisholm, S.M. Haile. Acta Cryst. B 55, 937 (1999)
- C.R.I. Chisholm, S.M. Haile. Solid State Ionics 136-137, 229 (2000)
- S.M. Haile, P.M. Calkins. J. Solid State Chem. 140, 251 (1998)
- M.T. Averbuch-Pouchot, A. Durif. Mater. Res. Bull. 15, 427 (1980)
- A. Stiewe, R. Sonntag, S.I. Troyanov. J. Solid State Chem. 149, 9 (2000)
- R.H. Chen, C.-C. Yen, C.S. Shern, T. Fukami. Solid State Ionics 177, 2857 (2006)
- S. Kamoun, M. Gargouri, T. Mhiri, A. Doud. J. Phys. Chem. Solids 64, 161 (2003)
- V.G. Ponomareva, I.N. Bagryantseva. Inorgan. Mater. 48, 2, 187 (2012)
- V.G. Ponomareva, I.N. Bagryantseva, G.V. Lavrova, N.K. Moroz. Inorgan. Mater. 50, 7, 716 (2014)
- G. Kim, F. Blanc, Y.-Y. Hu, C.P. Grey. J. Phys. Chem. C. 117, 6504 (2013)
- K. Yamada, T. Sagara, Y. Yamane, H. Ohki, T. Okuda. Solid State Ionics 175, 557 (2004)
- T. Tezuka, K. Tadanaga, A. Hayashi, M. Tatsumisago. Solid State Ionics 177, 2463 (2006)
- Г.В. Лаврова, В.Г. Пономарева. Электрохимия 43, 4, 479 (2007)
- G.V. Lavrova, E.B. Burgina, A.A. Matvienko, V.G. Ponomareva. Solid State Ionics 177, 1117 (2006)
- S.M. Haile, P.M. Calkins, D. Boysen. J. Solid State Chem. 139, 373 (1998)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.