Гидротермальный синтез биметаллических платино-никелевых порошков и их структурные характеристики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены процессы совместного восстановления гидразингидратом комплексных соединений никеля и платины из аммиачно-щелочных водных растворов в гидротермальных автоклавных условиях. Установлено, что количественное осаждение никеля и платины происходит при температуре 110°С в течение 1 ч. Все образующиеся при восстановлении фазы формируются в ГЦК-решетке и обладают ферромагнитными свойствами. Методом рентгенофазового анализа доказано формирование твердых никель-платиновых растворов замещения. Мольное соотношение никеля к платине варьировали от 16 : 1 до 0.5 : 1, при этом во всех случаях фиксировали формирование двух фаз твердого никель-платинового раствора замещения: фазы переменного состава, зависящего от исходного мольного соотношения никеля и платины, с параметром решетки 3.622-3.772 Å, что соответствует 25–62 ат. % платины; и фазы, обогащенной по платине (90–95 ат. %), практически неизменного состава с параметром 3.885–3.901 Å. При соотношениях от 16 : 1 до 1 : 1 помимо двух фаз твердого раствора четко регистрируется фаза никеля с параметром кристаллической решетки 3.527 Å. Когда исходное соотношение никеля к платине составляет 0.5 : 1, индивидуальная фаза металлического никеля не регистрируется. Установлено, что в гидротермальных условиях никель в растворе 1 М соляной кислоты растворяется, а твердые растворы химически и структурно устойчивы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. В. Белоусов

Институт химии и химической технологии СО РАН; Сибирский федеральный университет

Email: roma_boris@list.ru
Россия, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036; пр-т Свободный, 79, Красноярск, 660041

Н. В. Белоусова

Сибирский федеральный университет

Email: roma_boris@list.ru
Россия, пр-т Свободный, 79, Красноярск, 660041

Р. В. Борисов

Институт химии и химической технологии СО РАН; Сибирский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: roma_boris@list.ru
Россия, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036; пр-т Свободный, 79, Красноярск, 660041

А. М. Жижаев

Институт химии и химической технологии СО РАН

Email: roma_boris@list.ru
Россия, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036

Список литературы

  1. Behera A., Mittu B., Padhi S. et al. // Micro and Nano Technologies. 2020. P. 639. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821354-4.00025-X
  2. Zhou M., Li C., Fang J. // Chem. Rev. 2020. V. 121. № 2. P. 736. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00436
  3. Ali S., Sharma A.S., Ahmad W. et al. // Crit. Rev. Anal. Chem. 2021. V. 51. № 5. P. 454. https://doi.org/10.1080/10408347.2020.1743964
  4. Ghosh Chaudhuri R., Paria S. // Chem. Rev. 2012. V. 112. № 4. P. 2373. https://doi.org/10.1021/cr100449n
  5. Mazhar T., Shrivastava V., Tomar R.S. // J. Pharm. Sci. Research. 2017. V. 9. № 2. P. 102.
  6. Wang C., Dragoe D., Colbeau-Justin C. et al. // ACS Appl. Mater. Interfасеs. 2023. V. 15. № 36. P. 42637. https://doi.org/10.1021/acsami.3c08842
  7. Соловьева А.Ю., Еременко Н.К., Образцова И.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 4. С. 416. https://doi.org/10.7868/S0044457X18040049
  8. Schnedlitz M., Fernandez-Perea R., Knez D. et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. № 32. P. 20037. https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b05765
  9. Chen Y., Yang F., Dai Y. et al. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. № 5. P. 1645. https://doi.org/10.1021/jp709886y
  10. Chen Y., Liang Z., Yang F. et al. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 49. P. 24073. https://doi.org/10.1021/jp207828n
  11. Nadeem M., Yasin G., Bhatti M.H. et al. // J. Power Sources. 2018. V. 402. P. 34. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.09.006
  12. Eiler K., Fornell J., Navarro-Senent C. et al. // Nanoscale. 2020. V. 12. № 14. P. 7749. https://doi.org/10.1039/C9NR10757F
  13. Nair K.G., Vishnuraj R., Pullithadathil B. // ACS Appl. Electron. Mater. 2021. V. 3. № 4. P. 1621. https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c01103
  14. Li Y.J., Dong K., Ma X.K. et al. // Sep. Purif. Technol. 2023. V. 315. P. 123631. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123631
  15. Руднева Ю.В., Коренев С.В. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 8. С. 1181. https://doi.org/10.31857/S0044457X24080112
  16. Бумагин Н.А. // Журн. общей химии. 2023. Т. 93. № 2. С. 332. https://doi.org/10.1134/S1070363223020147
  17. Shamsabadi A., Haghighi T., Carvalho S. et al. // Adv. Mater. 2023. V. 36. № 10. P. 2300184. https://doi.org/10.1002/adma.202300184
  18. Da Silva C.M., Amara H., Fossard F. et al. // Nanoscale. 2022. V. 14. № 27. P. 9832. https://doi.org/10.1039/D2NR02478K
  19. Peng C., Pang R., Li J. et al. // Adv. Mater. 2023. V. 36. № 10. P. 2211724. https://doi.org/10.1002/adma.202211724
  20. Рашидова С.Ш., Вохидова Н.Р., Алексеева О.В. // Журн. неорган. химии. 2012. Т. 67. № 12. С. 1851. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601146
  21. Godínez-Salomón F., Hallen-López M., Solorza-Feria O. // Int. J. Hydrogеn Energy. 2012. V. 37. № 19. P. 14902. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.01.157
  22. Zhao Y., Yang X., Tian J. et al. // Int. J. Hydrogеn Energy. 2010. V. 35. № 8. P. 3249. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.01.112
  23. Wang R., Wang H., Luo F. et al. // Electrochem. Energy Rev. 2018. V. 1. P. 324. https://doi.org/10.1007/s41918-018-0013-0
  24. Dahmani C.E., Cadeville M.C., Sanchez J.M. et al. // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. № 11. P. 1208. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.1208
  25. Федоров П.П., Попов А.А., Шубин Ю.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1805. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600748
  26. Логутенко О.А., Титков А.И., Воробьев А.М. и др. // Журн. общей химии. 2018. Т. 88. № 2. С. 311.
  27. Борисов Р.В., Белоусов О.В., Лихацкий М.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 11. С. 1537. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600573
  28. Zakharov Y.A., Pugachev V.M., Bogomyakov A.S. et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 124. № 1. P. 1008. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b07897
  29. Белоусов О.В., Борисов Р.В., Белоусова Н.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 10. С. 1380. https://doi.org/10.31857/S0044457X21100032
  30. Фесик Е.В., Буслаева Т.М., Мельникова Т.И. др. // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 12. С. 1363. https://doi.org/10.1134/S0002337X18120035
  31. Pinchujit S., Phuruangrat A., Wannapop S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67 (Suppl. 2). Р. S199. https://doi.org/10.1134/S0036023622602148
  32. Симоненко Т.Л., Дудорова Д.А., Симоненко Н.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 12. С. 1849. https://doi.org/10.31857/S0044457X23601591
  33. Поляков Е.В., Цуканов Р.Р., Булдакова Л.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 852. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060204
  34. Васильченко Д.Б., Комаров В.Ю., Ткачев С.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1707. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601018
  35. Воробьев А.М., Титков А.И., Логутенко О.А. // Журн. общей химии. 2022. Т. 92. № 3. С. 484. https://doi.org/10.31857/S0044460X22030106
  36. Тупикова Е.Н., Платонов И.А., Бондарева О.С. и др. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 6. С. 803. https://doi.org/10.31857/S0453881121060186
  37. Wang Y., Yan R., Xiang Q. et al. // Chem. Select. 2023. V. 8. № 41. P. e202303718. https://doi.org/10.1002/slct.202303718
  38. Wang K., Wang Y., Geng S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2022. V. 32. № 22. P. 2113399. https://doi.org/10.1002/adfm.202113399
  39. Leteba G.M., Mitchell D.R., Levecque P.B. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2020. V. 3. № 6. P. 5718. https://doi.org/10.1021/acsanm.0c00915
  40. Liu X., Xu G., Chen Y. et al. // Sci. Rep. 2015. V. 5. № 1. P. 7619. https://doi.org/10.1038/srep07619
  41. Li Y.J., Dong K., Ma X.K. et al. // Sep. Purif. Technol. 2023. V. 315. P. 123631. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123631
  42. Белоусова Н.В., Белоусов О.В., Борисов Р.В. и др. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2023. Т. 29. № 5. С. 15. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2023-5-15-24
  43. Belousov O.V., Belousova N.V., Sirotina A.V. et al. // Langmuir. 2011. V. 27. № 18. P. 11697. https://doi.org/10.1021/la202686x
  44. Конин Г.А., Большаков А.М., Хмелевская Л.В. // Коорд. химия. 1996. Т. 22. № 12. C. 928.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагменты рентгеновских дифрактограмм образца 4: 1 – синтезированный в течение 1 ч при температуре 110°С, мольное соотношение  nNi : nPt= 4 : 1; 2 – материал после обработки твердой фазы 1 М соляной кислотой.

Скачать (196KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость параметра кристаллической решетки β-фазы от логарифма мольного соотношения Ni : Pt.

Скачать (43KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость количества фазы Ni(0) в твердой фазе от логарифма мольного соотношения Ni : Pt.

Скачать (43KB)
Метаданные
5. Рис. 4. СЭМ-изображение, карты распределения элементов и атомное соотношение Ni : Pt в разных точках: а – образец 4; б – образец 7.

Скачать (655KB)
Метаданные
6. Рис. 5. СЭМ-изображение материала Ni, Pt, образца 4 после обработки в 1 М HCl.

Скачать (313KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025