PL167911B1 - Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compound - Google Patents
Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compoundInfo
- Publication number
- PL167911B1 PL167911B1 PL29606092A PL29606092A PL167911B1 PL 167911 B1 PL167911 B1 PL 167911B1 PL 29606092 A PL29606092 A PL 29606092A PL 29606092 A PL29606092 A PL 29606092A PL 167911 B1 PL167911 B1 PL 167911B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- graphite
- bismuth
- potassium
- metallic
- ampoule
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Po°sób otryymywnnia interkalowanego związku potas-bizmut-grafit polegający na ogrzewaniu metalicznego bizmutu i metalicznego potasu aż do ich stopienia, a następnie po dodaniu pylistego grafitu na dalszym ogrzewaniu powyżej temperatury topnienia mieszaniny, znamienny tym, że ogrzewanie metalicznego bizmutu i metalicznego potasu oraz interkalowanie grafitem otrzymanego stopu K-Bi prowadzi się w atmosferze gazu inertnego pod ciśnieniem około 1 hPa aż do niewielkiego nadciśnienia.A method of obtaining the intercalated potassium-bismuth-graphite compound consisting of heating the metallic bismuth and metallic potassium until they melt, and then after adding dusty graphite on further heating above the melting point of the mixture, characterized in that heating the metallic bismuth and metallic potassium and intercalating graphite of the obtained K-Bi alloy is carried out under an inert gas atmosphere under pressure about 1 hPa up to a slight overpressure.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania interkalowanego związku potas-bizmut-grafit.The present invention relates to a method for the preparation of an intercalated potassium-bismuth-graphite compound.
W latach osiemdziesiątych wzrosło zainteresowanie syntezą i właściwościami tzw. „potrójnych interkalowanych związków grafitu z dwoma różnymi chemicznie typami interkalatów.In the 1980s, the interest in the synthesis and properties of the so-called 'Triple intercalated graphite compounds with two chemically different types of intercalates.
Interesującą grupę wśród „potrójnych interkalatów stanowią związki zawierające dwa metale typu: MTxC4n, gdzie: T = Hg, Bi, T1...; x = 0,55 do 1,55; M = K, Rb, Na, Cs.An interesting group among "triple intercalates" are compounds containing two metals of the type: MT x C4n, where: T = Hg, Bi, T1 ...; x = 0.55 to 1.55; M = K, Rb, Na, Cs.
W swoich ostatnich publikacjach A. Bendriss-Rerhrhaye, J. F. Maveche, M. McRae, Synth, Metals, 12, 201 (1985) podają preparatykę otrzymywania stopu M-T (np.: KHg, KBi, RbHg itp.) przez ogrzewanie metali pod obniżonym ciśnieniem aż do otrzymania ciekłej fazy. Następnie do otrzymanego stopu M-T dodaje się pylisty grafit i dalej wygrzewa pod obniżonym ciśnieniem aż do otrzymania gotowego produktu. Ogrzewanie trwa długo, np. 10 dni dla związku K-Bi-grafit. Przez kontrolę temperatury i czasu reakcji otrzymuje się różne związki. Związki te, zwłaszcza K-Bi-grafit wykazują dobrą organizację warstw, co stwarza możliwości identyfikacji ich struktury warstwowej metodą proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej promieni X. Na dyfraktogramach rejestruje się serie refleksów (001).In their recent publications, A. Bendriss-Rerhrhaye, JF Maveche, M. McRae, Synth, Metals, 12, 201 (1985) provide the preparation of MT alloys (e.g. KHg, KBi, RbHg etc.) by heating metals under reduced pressure until the liquid phase is obtained. Then, graphite dusty is added to the obtained M-T alloy and further annealed under reduced pressure until the finished product is obtained. Heating is long, e.g. 10 days for the K-Bi-graphite compound. Various compounds are obtained by controlling the temperature and reaction time. These compounds, especially K-Bi-graphite, show a good organization of the layers, which makes it possible to identify their layer structure by the method of X-ray powder diffraction by X-rays. A series of reflections are recorded on the diffraction patterns (001).
Powyżej przedstawione metody otrzymywania interkalatów potrójnych typu M Tx C4n posiadają pewną niedogodność, polegającą na operowaniu i prowadzeniu reakcji otrzymywania stopu M-T oraz na prowadzeniu reakcji tego stopu z grafitem pod obniżonym ciśnieniem.The above-presented methods for the preparation of M Tx C4n triple intercalates have a certain disadvantage, which consists in operating and carrying out the reaction of producing the M-T alloy and in carrying out the reaction of this alloy with graphite under reduced pressure.
Celem wynalazku jest wyrzucenie układów próżniowych, które komplikują urządzenia do interkalowania związków grafitu.The aim of the invention is to eliminate vacuum systems that complicate devices for intercalating graphite compounds.
Sposób według wynalazku polega na tym, że najpierw ogrzewa się metaliczny bizmut z metalicznym potasem aż do ich stopienia, a następnie po dodaniu pylistego grafitu otrzymaną mieszaninę wygrzewa się w temperaturze wyższej od temperatury topnienia mieszaniny w atmosferze gazu inertnego pod ciśnieniem około 1 hPa aż do niewielkiego nadciśnienia.The method according to the invention consists in first heating the metallic bismuth with metallic potassium until it melts, and then, after adding the graphite powder, the obtained mixture is heated at a temperature above the melting point of the mixture in an inert gas atmosphere at a pressure of about 1 hPa to a low hypertension.
Korzystnie, jeśli jako gaz inertny stosuje się azot, hel, argon itp.Preferably, nitrogen, helium, argon, etc. are used as the inert gas.
Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymywanie produktu, który z kolei znajduje ostatnio liczne zastosowania dzięki swoim właściwościom nadprzewodzącym, a ostatnio także dzięki swoim właściwościom katalitycznym.The advantage of the process according to the invention is the preparation of a product which, in turn, has recently found numerous applications due to its superconducting properties and, more recently, also due to its catalytic properties.
Przykład I. Do szklanej ampuły wsypano 2,752 g metalicznego bizmutu w postaci opiłków i około 0,6 g metalicznego potasu w postaci kęsów.EXAMPLE 1 2.752 g of metallic bismuth in the form of filings and about 0.6 g of metallic potassium in the form of billets were poured into a glass ampoule.
Ampułę podłączono do układu próżniowego, odgazowywano do ciśnienia około 6 Pa i poprzez odpowiedni układ zaworów wypełniano oczyszczonym gazowym azotem do ciśnienia 1,1 hPa. Następnie odłączano ampułę i otwierano zawory w układzie próżniowym celem wyrównania ciśnień.The ampoule was connected to a vacuum system, degassed to a pressure of about 6 Pa and filled with purified nitrogen gas to a pressure of 1.1 hPa through a suitable valve system. The ampoule was then disconnected and the valves in the vacuum system opened to equilibrate the pressures.
167 911167 911
Otwartą ampułę podgrzewano do temperatury 320°C i zamykano zawory układu próżniowego, po czym wygrzewano ampułę wraz z zawartością w tej temperaturze. W takim stanie wygrzewano mieszaninę K + Bi przez 72 h, chłodzono do temperatury otoczenia i otwierano zawory. Do stopu K-Bi wprowadzano 5,437 g pylistego grafitu Sri Lanka. Po wsypaniu grafitu ampułę ponownie odgazowywano do ciśnienia około 6 Pa i wypełniano ją oczyszczonym azotem. Po dogrzaniu ampuły wraz z zawartością do temperatury 380°C, zamykano ją i utrzymywano temperaturę 380°C przez 264 godz.The opened ampoule was heated to the temperature of 320 ° C and the valves of the vacuum system were closed, and then the ampoule and its contents were heated at this temperature. The K + Bi mixture was heated in this state for 72 h, cooled to ambient temperature and valves opened. 5.437 g of Sri Lanka graphite dust was introduced into the K-Bi alloy. After the graphite was poured in, the ampoule was degassed again to a pressure of about 6 Pa and filled with purified nitrogen. After heating the ampoule with its contents to the temperature of 380 ° C, it was closed and the temperature was maintained at 380 ° C for 264 hours.
Po zakończeniu procesu wygrzewania ampuły, chłodzono ją i zapowietrzano, a następnie rozbijano i wydobywano produkt. Produkt badano metodą fluorescencji rentgenowskiej. Otrzymane wyniki wskazują, że produkt ma następujący skład: K Bio,94 Ce ,65. Badania metodą dyfrakcji rentgenowskiej wskazują, że związek ten o podwyższonym sumarycznym składzie w rzeczywistości stanowił mieszaninę nieprzereagowanego grafitu (d = 335 pm) i nowej fazy K-Bi-C o kresie identyczności 2640 pm (001). W dyfraktogramie obecne były refleksy stanowiące (001) serię od tego związku warstwowego: 1320pm (002); 440 pm (003); 660 pm (004); 528 pm (005); 440 pm (006); 377 pm (007); 330 pm (008); 293 pm (009); 264 pm (0010).After the annealing process was completed, the ampoule was cooled and aerated, then broken and the product was extracted. The product was tested by X-ray fluorescence. The obtained results show that the product has the following composition: K Bio, 94 Ce, 65. The X-ray diffraction studies indicate that this compound with an increased total composition was in fact a mixture of unreacted graphite (d = 335 µm) and the new K-Bi-C phase with an identity limit of 2640 µm (001). There were reflections in the diffraction pattern constituting the (001) series from this layered compound: 1320 µm (002); 440 pm (003); 660 pm (004); 528 pm (005); 440 pm (006); 377 pm (007); 330 pm (008); 293 pm (009); 264 pm (0010).
Przykład II. Do szklanej ampuły wsypano 3,54 g metalicznego bizmutu w postaci opiłków i około 0,8 g metalicznego potasu w postaci kęsów.Example II. 3.54 g of metallic bismuth in the form of filings and about 0.8 g of metallic potassium in the form of billets were poured into a glass ampoule.
Ampułę z wsypanymi substratami przedmuchiwano oczyszczonym azotem.The ampoule with poured substrates was purged with purified nitrogen.
Otwartą ampułę podgrzewano do temperatury 320°C i zamykano zawory układu próżniowego. Ampułę szczelnie zamkniętą wygrzewano przez 96 godz., po czym chłodzono aż do osiągnięcia temperatury pokojowej i ampułę otwierano. Do otrzymanego stopu K-Bi dosypano 7,10 g pylistego grafitu Sri Lanka. Ponownie ampułę wypełniano gazowym oczyszczonym azotem. Po wygrzaniu otwartej ampuły z zawartością w temperaturze 380°C, zamykano ją i wygrzewano w tym stanie i w tej temperaturze przez 292 godz.The opened ampoule was heated to 320 ° C and the valves of the vacuum system were closed. The sealed ampoule was heated for 96 hours, then cooled to room temperature and opened. 7.10 g of Sri Lanka graphite powder were sprinkled into the obtained K-Bi alloy. The ampoule was refilled with gaseous purified nitrogen. After heating the open ampoule with its contents at a temperature of 380 ° C, it was closed and annealed in this state and at this temperature for 292 hours.
Po ochłodzeniu ampułę zapowietrzano, rozbijano i wydobywano produkt. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej stwierdzono obecność w produkcie nieprzereagowanego grafitu (d = 335 pm) oraz związku K-Bi-grafit o strukturze periodycznej z okresem identyczności 2640 pm, z odpowiadającą mu (001) serią refleksów rentgenowskich.After cooling, the ampoule was aerated, broken up and the product was extracted. By X-ray diffraction the product was found to contain unreacted graphite (d = 335 µm) and the K-Bi-graphite compound with a periodic structure with an identity period of 2640 µm, with a corresponding (001) series of X-ray reflections.
Przykład III.Do szklanej ampuły wsypano 3,6 g metalicznego bizmutu w postaci opiłków i około 0,9 g metalicznego potasu w postaci kęsów.Example 3 3.6 g of metallic bismuth in the form of filings and about 0.9 g of metallic potassium in the form of billets were poured into a glass ampoule.
Ampułę przedmuchano oczyszczonym argonem. Otwartą ampułę podgrzano do temperatury 320°C i następnie wygrzewano w tej temperaturze przez 96 godz. W wyjętym z ampuły produkcie stwierdzono również mieszaninę faz, w której wyodrębniono nieprzereagowany grafit oraz związek K-Bi-grafit o strukturze periodycznej z okresem identyczności 2640 pm i z odpowiadającą mu (001) serią refleksów rentgenowskich.The ampoule was purged with purified argon. The open ampoule was heated to a temperature of 320 ° C and then heated at this temperature for 96 hours. In the product taken out of the ampoule, a mixture of phases was also found, in which unreacted graphite and the K-Bi-graphite compound with a periodic structure with an identity period of 2640 µm and a corresponding series of X-ray reflections were separated.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,50 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies Price PLN 1.50
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL29606092A PL167911B1 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL29606092A PL167911B1 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL296060A1 PL296060A1 (en) | 1994-04-05 |
PL167911B1 true PL167911B1 (en) | 1995-12-30 |
Family
ID=20058565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL29606092A PL167911B1 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL167911B1 (en) |
-
1992
- 1992-09-24 PL PL29606092A patent/PL167911B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL296060A1 (en) | 1994-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4564396A (en) | Formation of amorphous materials | |
Schwarz | Formation of amorphous alloys by solid state reactions | |
JPS6196016A (en) | Amorphous metal alloy powder, bulky object and synthesis thereof by solid phase decomposition reaction | |
US4585617A (en) | Amorphous metal alloy compositions and synthesis of same by solid state incorporation/reduction reactions | |
Michaelsen et al. | The thermodynamics of amorphous phases in immiscible systems: The example of sputter-deposited Nb–Cu alloys | |
JPS63214342A (en) | Preparation of compound | |
DK166671B1 (en) | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF SELF-SUSTAINING CERAMIC BODIES WITH GRADUATED PROPERTIES | |
US3622399A (en) | Method for preparing single crystal pseudobinary alloys | |
US5015440A (en) | Refractory aluminides | |
Narita et al. | Formation of titanium compounds, so-called titanium bear, in the blast furnace hearth | |
PL167911B1 (en) | Method of obtaining a potassium-bismuth-graphite compound | |
EP0532001A1 (en) | Amorphous material for regenerator | |
US3979209A (en) | Ductile tungsten-nickel alloy and method for making same | |
JPS62185801A (en) | Production of powdery amorphous material | |
EP3537456A1 (en) | Method for manufacturing magnetic material | |
JPH02296767A (en) | Production of high temperature superconduc- tive object | |
WO2006103930A1 (en) | Method for producing material containing aluminum nitride | |
CN100457944C (en) | Thermal deformation resistant magnesium alloy | |
Greer | Transformations of metastable phases | |
JP2003239051A (en) | HIGH-STRENGTH Zr-BASE METALLIC GLASS | |
Suryanarayana et al. | Mechanical alloying for advanced materials | |
US5215605A (en) | Niobium-aluminum-titanium intermetallic compounds | |
Studnitzky et al. | Diffusion soldering for stable high-temperature thin-film bonds | |
US3759750A (en) | Superconductive alloy and method for its production | |
JPS599608B2 (en) | Magnesium manufacturing method |