PL220458B1 - Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych - Google Patents

Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych

Info

Publication number
PL220458B1
PL220458B1 PL395083A PL39508311A PL220458B1 PL 220458 B1 PL220458 B1 PL 220458B1 PL 395083 A PL395083 A PL 395083A PL 39508311 A PL39508311 A PL 39508311A PL 220458 B1 PL220458 B1 PL 220458B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oxide
mol
iii
phases
solid solution
Prior art date
Application number
PL395083A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395083A1 (pl
Inventor
Elżbieta Filipek
Grażyna Dąbrowska
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL395083A priority Critical patent/PL220458B1/pl
Publication of PL395083A1 publication Critical patent/PL395083A1/pl
Publication of PL220458B1 publication Critical patent/PL220458B1/pl

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposób ich wytwarzania, mogące znaleźć zastosowanie, jako katalizatory syntezy związków organicznych lub komponenty do wytwarzana czujników gazowych, oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu roztworów stałych.
Nowe fazy typu roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali nie były dotychczas opisane w literaturze przedmiotu. Z polskiego opisu patentowego nr 193145 znane są nowe fazy typu ciągłych roztworów stałych zawierające żelazo, chrom i wanad o ogólnym wzorze Fe2-xCrxV4O13, gdzie 0<x<2, tworzące się w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, w którym układ trójskładnikowy oznacza tlenek wanadu(V)-tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III). Fazy te można otrzymać zarówno z tlenków V2O5, Fe2O3 i Cr2O3, jak i ze związków Fe2V4O13 i Cr2V4O13. Z publikacji E. Filipek,
G. Dąbrowska, „Synthesis and selected properties of CrSbVO6 and phase relations in the V2O5-Cr2O3-a-Sb2O4 system in the solid state”, J. Mater. Sci., 42 (2007) 4905-4915 oraz publikacji
E. Filipek, G. Dąbrowska, M. Piz, „Synthesis and characterization of new compound in the V-Fe-Sb-O system”, J. Alloys Comp., 490 (2010) 93-97 znane są związki CrSbVO6 i FeSbVO6, które są scharakteryzowane pod względem właściwości termicznych i opisane są ich struktury. Oba związki, które wykorzystuje się do syntezy ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali Fe1-xCrxSbVO6 krystalizują w układzie tetragonalnym i wykazują strukturę rutylu. CrSbVO6 jest trwały do temperatury 1573K, a FeVSbO6 do 1553K.
Fazy typu roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali, według wynalazku, w którym układ poczwórny oznacza tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III)-tetratlenek diantymonu-tlenek wanadu(V) o wzorze ogólnym Fe1-xCrxSbVO6, gdzie 0 < x < 1. Oznacza to, że nowe fazy tworzą się w układzie dwuskładnikowym związków FeSbVO6-CrSbVO6 w całym zakresie stężeń składników, przy czym w przeliczeniu na składniki układu poczwórnego tlenków zawartość tetratlenku diantymonu w procentach molowych wynosi: 33,33% mol oraz tlenku wanadu(V) w procentach molowych wynosi: 33,33% mol i te zawartości są stałe dla całej serii tworzących się nowych faz typu roztworów stałych, natomiast suma zawartości tlenku żelaza(III) i chromu(III) wynosi zawsze 33,34% mol.
Sposób wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali, w którym układ poczwórny oznacza tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III)-tetratlenek diantymonu-tlenek wanadu(V), według wynalazku, polegający na mieszaniu i ujednorodnianiu, charakteryzuje się tym, że miesza się Sb2O4 w ilości 33,33% molowych, V2O5 w ilości 33,33% molowych, Fe2O3 w ilości do 33,34% molowych i Cr2O3 w ilości do 33,34% molowych. Suma zawartości Fe2O3 i Cr2O3 wynosi zawsze 33,34% mol. Następnie ujednorodnia się przez ucieranie oraz najlepiej pastylkuje. Otrzymaną mieszaninę tlenków w postaci pastylek wygrzewa w zakresie temperatur od 873 do 1073K w ciągu 60 do 120 godzin, co najmniej w kilku etapach. Po każdym etapie pastylki ochładza się do temperatury pokojowej, rozciera się i ponownie pastylkuje otrzymując po ostatnim etapie fazę o ogólnym wzorze Fe1-xCrxSbVO6, gdzie x mieści się w przedziale 0 < x < 1.
Korzystnie pastylki schładza się wolno do temperatury pokojowej.
Inny sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że związki FeSbVO6 i CrSbVO6 miesza się w dowolnym stosunku molowym w proporcjach zależnych od pożądanego produktu, to znaczy w proporcjach zależnych od wartości x występującego we wzorze ogólnym nowych faz Fe1-xCrxSbVO6. Otrzymaną mieszaninę związków ujednoradnia się przez ucieranie oraz najlepiej pastylkuje. Następnie wygrzewa się w temperaturach 873 do 1073K w ciągu 120 godzin, w co najmniej pięciu etapach. Po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje, otrzymując po ostatnim etapie fazę o ogólnym wzorze Fe1-xCrxSbVO6, gdzie x mieści się w przedziale 0 < x < 1.
Nowe fazy posiadają strukturę zarówno FeSbVO6 jak i CrSbVO6 co oznacza, że należą do faz o strukturze rutylu, tj. krystalizują w układzie tetragonalnym i należą do grupy przestrzennej P42/mnm.
Parametry komórek elementarnych nowych faz o wzorze ogólnym Fe1-xCrxSbVO6 zmieniają się w sposób ciągły od wartości a = 0,4604(4) nm, b = 0,4604(4) nm, c = 0,3053(3) nm, dla x = 0, to znaczy dla związku FeSbVO6 do wartości a = 0,45719(12) nm, b = 0,45719(12) nm, c = 0,30282(8)nm, dla x = 1, to znaczy dla związku CrSbVO6.
Wraz ze wzrostem x w nowych fazach o ogólnym wzorze Fe1-xCrxSbVO6 następuje kontrakcja 3 sieci krystalicznej czego miarą jest zmieniająca się objętość komórki elementarnej od V = 0,0647 nm3 dla FeSbVO6 do V = 0,06330 nm3 dla CrSbVO6.
PL 220 458 B1
Nowe fazy typu ciągłych roztworów stałych, mogą znaleźć zastosowanie, jako katalizatory utleniającej amonolizy propanu do akrylonitrylu.
Przedmiot wynalazku bliżej objaśniają następujące przykłady:
Pr zyk ła d 1
Mieszaniny tlenków w % molowych, których składy podano w tabeli 1 ujednoradnia się przez ucieranie i najlepiej pastylkuje. Próbki w postaci pastylek ogrzewa się w atmosferze powietrza, w kilku etapach, przy czym po każdym etapie próbki chłodzi się powoli do temperatury pokojowej, rozciera, a następnie najlepiej ponownie pastylkuje. Próbki z tlenków wygrzewano w następujących etapach: w pierwszym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 873K przez 24 h, w drugim etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 923K przez 24h, w trzecim etapie 973K przez 24h, w czwartym 1023K przez 24 h, w piątym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 1073K przez 24 godziny.
T a b e l a 1
Lp. x % molowy tlenków Wzór faz typu Fe1-xCrxSbVO6
Fe2O3 C12O3 Sb2O4 V2O5
1 0,05 31,67 1,67 33,33 33,33 Fe0,95Cr0,05SbVO6
2 0,10 30,00 3,34 33,33 33,33 Fe0,90Cr0,10SbVO6
3 0,25 25,00 8,34 33,33 33,33 Fe0,75Cr0,25SbVO6
4 0,50 16,67 16,67 33,33 33,33 Fe0,50Cr0,50SbVO6
5 0,75 8,34 25,00 33,33 33,33 Fe0,25Cr0,75SbVO6
6 0,90 3,34 30,00 33,33 33,33 Fe0,10Cr0,90SbVO6
Pr zyk ła d 2
Związek FeSbVO6 otrzymano z mieszaniny tlenków o składzie 33,33% mol V2O5; 33,33% mol
Fe2O3 i 33,34% mol Sb2O4. Reagenty naważano w odpowiednich ilościach, ujednoradniano przez ucieranie, pastylkowano i ogrzewano, w zakresie temperatur 773-973K. Związek CrSbVO6 otrzymano z mieszaniny tlenków o składzie 33,33% mol V2O5; 33,33% mol Cr2O3 i 33,34% mol Sb2O4. Reagenty naważano w odpowiednich ilościach, ujednoradniano przez ucieranie, pastylkowano i ogrzewano, w zakresie temperatur 873-1073K. Mieszaniny związków FeSbVO6 i CrSbVO6 w % molowych, których składy podano w tabeli 2 ujednorodnia się przez ucieranie i najlepiej pastylkuje. Próbki w postaci pastylek ogrzewa się w atmosferze powietrza w kilku etapach, przy czym po każdym etapie próbki chłodzi się powoli do temperatury pokojowej, rozciera a następnie najlepiej ponownie pastylkuje. Próbki z FeSbVO6 i CrSbVO6 wygrzewano w następujących etapach. W pierwszym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 873K przez 24h, w drugim etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 973K przez 24h, w trzecim etapie 1023K przez 12h, w czwartym 1073K przez 12h, w piątym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 1073K przez 12 godzin.
T a b e l a 2
Lp. x % molowy Wzór faz typu Fe1-xCrxSbVO6
FeSbVO6 CrSbVO6
1 0,05 95,00 5,00 Fe0,95Cr0,05SbVO6
2 0,10 90,00 10,00 Fe0,90Cr0,10SbVO6
3 0,25 75,00 25,00 Fe0,75Cr0,25SbVO6
4 0,50 50,00 50,00 Fe0,5Cr0,50SbVO6
5 0,75 25,00 75,00 Fe0,25Cr0,75SbVO6
6 0,90 10,00 90,00 Fe0,10Cr0,90SbVO6
7 0,95 5,00 95,00 Fe0,05Cr0,95SbVO6
PL 220 458 B1
Nowe fazy typu ciągłych roztworów stałych o wzorze ogólnym Fe1-xCrxSbVO6, których przykładowe wzory zamieszczono w tabelach 1 i 2 są trwałe w stałym stanie skupienia do temperatur w zakresie od 1553K do 1573K po czym ulegają rozkładowi. Temperatura rozkładu stopniowo wzrasta wraz ze wzrostem wartości x. Stałymi produktami rozkładu roztworów stałych o wzorze ogólnym Fe1-xCrxSbVO6 jest Fe2O3 i CrSbVO6.
Charakterystykę rentgenowską przykładowej fazy typu Fe1-xCrxSbVO6, gdzie x=0,5, co odpowiada wzorowi Fe0,5Cr0,5SbVO6, przedstawiono w tabeli 3.
T a b e l a 3
L.p. d [nm] I/I0 [%]
1 0,3240 100
2 0,2529 78
3 0,2289 26
4 0,2212 17
5 0,2050 7
6 0,1698 81
7 0,1619 29
8 0,1516 11
9 0,1449 21
10 0,1372 16
11 0,1364 29
12 0,1261 6
13 0,1171 12
14 0,1145 5
15 0,1106 8
Zastrzeżenia patentowe

Claims (4)

1. Fazy typu roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali, w którym układ poczwórny oznacza tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III)-tetratlenek diantymonu-tlenek wanadu(V) o wzorze ogólnym Fe1-xCrxSbVO6, gdzie 0 < x < 1, przy czym w przeliczeniu na składniki układu poczwórnego tlenków zawartość tetratlenku diantymonu w procentach molowych wynosi 33,33% mol, tlenku wanadu(V) w procentach molowych wynosi 33,33% moi i te zawartości są stałe dla całej serii tworzących się nowych faz typu roztworów stałych, natomiast suma zawartości tlenku żelaza(III) i chromu(III) wynosi zawsze 33,34% mol.
2. Sposób wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali, w którym układ poczwórny oznacza tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III)-tetratlenek diantymonu-tlenek wanadu(V) polegający na mieszaniu i ujednorodnianiu, znamienny tym, że miesza się Sb2O4 w ilości 33,33% molowych, V2O5 w ilości 33,33% molowych, Fe2O3 w ilości do 33,34% molowych i Cr2O3 w ilości do 33,34% molowych przy czym suma zawartości Fe2O3 i Cr2O3 wynosi zawsze 33,34% mol, następnie ujednorodnia się przez ucieranie oraz najlepiej pastylkuje, po czym otrzymaną mieszaninę tlenków w postaci pastylek wygrzewa w zakresie temperatur od 873 do 1073K w ciągu 60 do 120 godzin, co najmniej w kilku etapach, przy czym po każdym etapie pastylki ochładza się do temperatury pokojowej, rozciera się i ponownie pastylkuje otrzymując po ostatnim etapie fazę o ogólnym wzorze Fe1-xCrxSbVO6, gdzie x mieści się w przedziale 0 < x < 1.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że pastylki schładza się wolno do temperatury pokojowej.
4. Sposób wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali, w którym układ poczwórny oznacza tlenek żelaza(III)-tlenek chromu(III)-tetratlenek
PL 220 458 B1 diantymonu-tlenek wanadu(V) polegający na mieszaniu i ujednorodnianiu, znamienny tym, że związki FeSbVO6 i CrSbVO6 miesza się w dowolnym stosunku molowym w proporcjach zależnych od pożądanego produktu, to znaczy w proporcjach zależnych od wartości x występującego we wzorze ogólnym nowych faz Fe1-xCrxSbVO6, następnie otrzymaną mieszaninę związków ujednoradnia się przez ucieranie oraz najlepiej pastylkuje, po czym wygrzewa się w temperaturach 873 do 1073K w ciągu 120 godzin, w co najmniej pięciu etapach, przy czym po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje, otrzymując po ostatnim etapie fazę o ogólnym wzorze Fe1-xCrxSbVO6, gdzie x mieści się w przedziale 0 < x < 1.
PL395083A 2011-06-01 2011-06-01 Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych PL220458B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395083A PL220458B1 (pl) 2011-06-01 2011-06-01 Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395083A PL220458B1 (pl) 2011-06-01 2011-06-01 Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395083A1 PL395083A1 (pl) 2012-12-03
PL220458B1 true PL220458B1 (pl) 2015-10-30

Family

ID=47264218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395083A PL220458B1 (pl) 2011-06-01 2011-06-01 Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL220458B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395083A1 (pl) 2012-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Takeiri et al. Promoted hydride/oxide exchange in SrTiO3 by introduction of anion vacancy via aliovalent cation substitution
Tugova et al. Phase diagram of the LaFeO3-LaSrFeO4 system
Song et al. Tuning the monoclinic-to-orthorhombic phase transition temperature of Fe2Mo3O12 by substitutional co-incorporation of Zr4+ and Mg2+
Mehlawat et al. First-order magnetostructural transition in single crystals of the honeycomb lattice ruthenate Li 2 RuO 3
Singh et al. Synthesis, structure, and properties of sodium or potassium-doped lanthanum orthomanganites from NaCl or KCl flux
Jankovsky et al. THERMAL PROPERTIES AND HOMOGENITY RANGE OF Bi24 CERAMICS
PL220458B1 (pl) Fazy typu ciągłych roztworów stałych w poczwórnym układzie tlenków metali (54) zawierające żelazo, chrom, antymon i wanad oraz sposoby wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych
US9269880B2 (en) High ZT bismuth-doped perovskite thermoelectrics
Ling et al. Synthesis, structures, and phase transitions of barium bismuth iridium oxide perovskites Ba2BiIrO6 and Ba3BiIr2O9
Reeves-McLaren et al. Synthesis, structure and electrical properties of Cu3. 21Ti1. 16Nb2. 63O12 and the CuOx–TiO2–Nb2O5 pseudoternary phase diagram
Vats et al. Preparation and structure of BiCrTeO6: A new compound in Bi–Cr–Te–O system. Thermal expansion studies of Cr2TeO6, Bi2TeO6 and BiCrTeO6
Dapčević et al. Coexistence of several sillenite-like phases in pseudo-binary and pseudo-ternary systems based on Bi2O3
Stokes et al. Influence of cation species on thermal expansion of Y2Si2O7–Gd2Si2O7 solid solutions
Watanabe Preparation of a new phase having a cation-ordered C-type rare-earth oxide related structure in the systems Bi2O3-Ln2O3 (Ln= Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy)
PL221648B1 (pl) Fazy typu ciągłych roztworów stałych w czteroskładnikowym układzie tlenków metali oraz sposób wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych w czteroskładnikowym układzie tlenków metali
Tang et al. Effect of alkali-metal cations on synthesis of stoichiometric layered perovskite oxynitrides
Murasheva et al. Phase formation of BICUVOX solid solutions
Zhang et al. Synthesis, structure and magnetic properties of ACo 5 (SeO 3) 4 (OH) 2 F (A= Rb, Cs): the first compounds with a distorted 2-uniform lattice (T29)
PL219934B1 (pl) Fazy typu ciągłych roztworów stałych w czteroskładnikowym układzie tlenków wanadu, (54) żelaza, magnezu i cynku oraz sposób wytwarzania faz typu ciągłych roztworów stałych w czteroskładnikowym układzie tlenków wanadu, żelaza, magnezu i cynku
PL178601B1 (pl) Nowa oksysól w trójskładnikowym układzie tlenków metali oraz sposób wytwarzania nowej oksysoli w trójskładnikowym układzie tlenków metali
PL222182B1 (pl) Oksysól w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych i sposoby jej wytwarzania
Goto et al. Structural and Magnetic Properties of the B-Site-Ordered Double Perovskites Ln 2NiTiO6 (Ln= La, Pr, and Nd)
Valant et al. Isomorphic A‐Site Substitution on Sillenite‐Type Compounds
PL193145B1 (pl) Nowe fazy typu ciągłych roztworów stałych w trójskładnikowym układzie tlenków wanadu, żelaza i chromu oraz sposób wytwarzania nowych faz typu ciągłych roztworów stałych w trójskładnikowym układzie tlenków wanadu, żelaza i chromu
Taninouchi et al. Effects of oxygen content and heating rate on phase transition behavior in Bi2 (V0. 95Ti0. 05) O5. 475− x