UA70185C2 - process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub> - Google Patents

process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub> Download PDF

Info

Publication number
UA70185C2
UA70185C2 UA20031212828A UA20031212828A UA70185C2 UA 70185 C2 UA70185 C2 UA 70185C2 UA 20031212828 A UA20031212828 A UA 20031212828A UA 20031212828 A UA20031212828 A UA 20031212828A UA 70185 C2 UA70185 C2 UA 70185C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
sub
thallium
titanium
synthesis
temperature
Prior art date
Application number
UA20031212828A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Other versions
UA70185A (en
Inventor
Мар'ян Юрійович Сабов
Марьян Юрьевич Сабов
Дмитро Володимирович Севрюков
Євген Юлійович Переш
Евгений Юлиевич Переш
Original Assignee
Ужгородський Національний Університет
Ужгородский Государственный Медицинский Университет
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 Ужгородський Національний Університет, Ужгородский Государственный Медицинский Университет filed Critical Ужгородський Національний Університет
Priority to UA20031212828A priority Critical patent/UA70185C2/en
Publication of UA70185A publication Critical patent/UA70185A/en
Publication of UA70185C2 publication Critical patent/UA70185C2/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to inorganic chemistry, in particular to methods for preparing complex ternary sulfides, which can be used as thermal electric materials. A process for preparation of titanium (ІV) tetrasulfide thallium (І) comprises stepped heating quartz vessels vacuum-processed to 0.13 Pa, which contain original components for synthesis: of elementary thallium, titanium and sulfur in necessary stoichiometric ratio to maximal temperature and keeping at this temperature for 24 hours and subsequent annealing at 650 К. Maximal temperature of synthesis is of 1073±5 К, and annealing lasts for 168 ±1 hours. The use of this invention allows to reduce duration of annealing and obtain phase uniform product.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі неорганічної хімії та неорганічного матеріалознавства, зокрема до способів 2 одержання складних тернарних сульфідів, окремі представники яких є перспективними термоелектричними матеріалами з високою концентрацією носіїв заряду та оптимальним співвідношенням складових хімічного зв'язку.The invention relates to the field of inorganic chemistry and inorganic materials science, in particular to methods 2 of obtaining complex ternary sulfides, individual representatives of which are promising thermoelectric materials with a high concentration of charge carriers and an optimal ratio of chemical bond components.

Відомий спосіб одержання талію(І)-титану(М) тетрасульфіду (ТІ АТі54), згідно якого синтез ТІ АТіЗд здійснюється шляхом взаємодії сульфіду талію(і!) і порошку титану. Стехіометричні суміші цих компонентів були 70 сплавлені у вакуумованих кварцових ампулах і витримувалися на протязі декількох днів при температурі 55ОК.There is a known method of obtaining thallium(I)-titanium(M) tetrasulfide (TI ATi54), according to which the synthesis of TI ATiZd is carried out by the interaction of thallium(i) sulfide and titanium powder. Stoichiometric mixtures of these components were fused in vacuumed quartz ampoules and kept for several days at a temperature of 55°C.

Після цього температуру поступово підвищували до 1100К, проби залишали при цій температурі на тиждень і, нарешті, повільно охолоджували в печі. З продукту реакції були виділені для рентгенографічних досліджень маленькі кристали нерегулярного габітусу |1). Недоліком даного способу є його довготривалість та необхідність попереднього синтезу сульфіду талію(І!), який перитектично розкладається при 5ОЗК |21| і тому технологічно 729 його важко отримати.After that, the temperature was gradually raised to 1100K, the samples were left at this temperature for a week and, finally, slowly cooled in the furnace. Small crystals of irregular habit were isolated from the reaction product for X-ray studies |1). The disadvantage of this method is its long duration and the need for preliminary synthesis of thallium sulfide (I!), which decomposes peritectically at 5OZK |21| and therefore technologically 729 it is difficult to obtain.

Найбільш близьким до запропонованого є синтез ТІ/ТіЗда, який здійснювали сплавленням необхідних кількостей сульфіду талію(І) з елементарними титаном і сіркою у вакуумованих до 10-"Па кварцових ампулах.The closest to the proposed one is the synthesis of TI/TiZda, which was carried out by fusing the necessary amounts of thallium(I) sulfide with elemental titanium and sulfur in quartz ampoules vacuumed to 10-"Pa.

Максимальна температура синтезу складала 1173К. Нагрів до максимальної температури здійснювали зі швидкістю 100К/год. Відпал сплавів проводили при 548К протягом 720 годин |З). Недоліками даного способу є тривалий відпал (720 годин) і необхідність попереднього синтезу сульфіду талію (1).The maximum synthesis temperature was 1173K. Heating to the maximum temperature was carried out at a rate of 100 K/h. Alloys were annealed at 548K for 720 hours |Z). The disadvantages of this method are long annealing (720 hours) and the need for preliminary synthesis of thallium sulfide (1).

В основу винаходу поставлена задача одержати однорідний у фазовому відношенні талію(І)-титану(ІМ) тетрасульфід за більш простою методикою.The invention is based on the task of obtaining a homogeneous thallium(I)-titanium(IM) tetrasulfide in a phase relationship using a simpler method.

Поставлена задача вирішується тим, що воно реалізується способом, який включає ступінчастий нагрів до максимальної температури, витримку при цій же температурі протягом 24 годин і подальший відпал при (650ОК) у с 29 вакуумованих до 0,13Па кварцових ампулах вихідних компонентів, що взяті у необхідному стехіометричному (У співвідношенні, і відрізняється тим, що для синтезу використовують елементарні талій, титан і сірку, максимальна температура синтезу становить 1073-5К, а відпал триває 168--1 годин.The task is solved by the fact that it is implemented by a method that includes stepwise heating to the maximum temperature, holding at the same temperature for 24 hours and subsequent annealing at (650°C) in 29 quartz ampoules vacuumed to 0.13 Pa of the starting components, taken in the required stoichiometric (In the ratio, and differs in that elemental thallium, titanium and sulfur are used for synthesis, the maximum synthesis temperature is 1073-5K, and annealing lasts 168--1 hours.

Перевагами над прототипом є менша тривалість відпалу, виключення із процесу синтезу попереднього ю одержання бінарних компонентів.The advantages over the prototype are a shorter annealing duration, exclusion from the process of synthesis of preliminary and obtaining binary components.

Спосіб здійснювали наступним чином. (ге)The method was carried out as follows. (heh)

В якості вихідних компонентів вибрано елементарні талій, титан і сірка у стехіометричному співвідношенні. -Elemental thallium, titanium, and sulfur in a stoichiometric ratio were selected as starting components. -

Синтез здійснювали у вакуумованих до 0,13Па кварцових ампулах. В процесі виконання роботи використовували елементарні компоненти наступної чистоти: талій марки ТІ-000, сірка Ос. ч. 16-3, титан йодидний (99.99995 Й ХБФЗ основного компоненту). Елементарні талій і сірку додатково очищали. Оксидну плівку на поверхні талію знімали м механічним шляхом. Процес очистки сірки полягав у вакуумній переплавці, багаторазовій вакуумній дистиляції та подальшому піролізі. Температурний режим синтезу ТІ/ТІЗ,; (Фіг.1) полягав у ступінчастому нагріві реакційної суміші до 1073-5К зі швидкістю 20К/год. Температурні витримки здійснювали протягом 24 годин на 40К вище температури плавлення 711255 (754К), при температурі кипіння сірки (923К) К та при максимальній « 20 температурі синтезу (1123К). Відпал проводили при 65ОК протягом 168--1 годин. ш-в с Одержаний продукт досліджували методами диференційного-термічного (ДТА) і рентгенівського фазового (РФА) аналізів. Термограма одержаного продукту характеризувалась лише одним ендотермічним ефектом при з 783К, який відповідає плавленню ТІ/ТіЗ; і добре узгоджується з літературними даними |З). Штрих-діаграма одержаного продукту, побудована на основі РФА (Фіг.2) виявилася ідентичною до дифрактограми ТІ АТізЗ/ (Фіг.3) розрахованої на основі літературних даних |1) за допомогою програми Рожаегсеї! 2.3. -І Приклад 1. Додатково очищені елементарні вихідні компоненти (талій, титан і сірка) брали у стехіометричних відношеннях, завантажували у кварцові ампули, які потім вакуумували до 0,13Па. о Температурний режим синтезу ТІ/ТіЗд включає ступінчастий нагрів до 1070-1073К і витримку при температурі - 1073К, а також подальший відпал при 650К протягом 200 годин. При описаній вище методиці виконання, де 5р тривалість відпалу була збільшена на 32 години одержувався результат, аналогічний тому, що був отриманий бо при виконанні синтезу з тривалістю відпалу 168 годин. с Приклад 2. Додатково очищені елементарні вихідні компоненти (талій, титан і сірка) брали у стехіометричних відношеннях, завантажували у кварцові ампули, які потім вакуумували до 0,13Па.The synthesis was carried out in quartz ampoules vacuumed to 0.13 Pa. In the course of the work, elementary components of the following purity were used: thallium of the TI-000 brand, sulfur Os. part 16-3, titanium iodide (99.99995 ХХБФЗ of the main component). Elemental thallium and sulfur were additionally purified. The oxide film on the surface of the waist was removed mechanically. The sulfur purification process consisted of vacuum melting, repeated vacuum distillation and subsequent pyrolysis. The temperature regime of TI/TIZ synthesis; (Fig. 1) consisted in stepwise heating of the reaction mixture to 1073-5K at a rate of 20K/hour. Temperature exposures were carried out for 24 hours at 40K above the melting temperature of 711255 (754K), at the boiling temperature of sulfur (923K) K and at the maximum synthesis temperature (1123K). Annealing was carried out at 65°C for 168-1 hours. w-v c The obtained product was investigated by the methods of differential thermal (DTA) and X-ray phase (XRF) analyses. The thermogram of the obtained product was characterized by only one endothermic effect at 783K, which corresponds to the melting of Ti/TiZ; and is in good agreement with literature data |Ж). The bar diagram of the obtained product, constructed on the basis of X-ray diffraction (Fig. 2) turned out to be identical to the diffraction pattern of TI ATizZ/ (Fig. 3) calculated on the basis of literature data |1) using the Rozhaegsei program! 2.3. -I Example 1. Additionally purified elemental initial components (thallium, titanium and sulfur) were taken in stoichiometric proportions, loaded into quartz ampoules, which were then vacuumed to 0.13Pa. o The temperature regime for the synthesis of TI/TiZd includes stepwise heating to 1070-1073K and holding at a temperature of -1073K, as well as further annealing at 650K for 200 hours. With the method of execution described above, where the 5-year annealing duration was increased by 32 hours, a result was obtained, similar to that obtained when the synthesis was performed with an annealing duration of 168 hours. Example 2. Additional purified elemental initial components (thallium, titanium and sulfur) were taken in stoichiometric proportions, loaded into quartz ampoules, which were then vacuumed to 0.13Pa.

Температурний режим синтезу ТІ/ТіЗд включає ступінчастий нагрів до 1070-1073К і витримку при температурі 1073К, а також подальший відпал при 650К протягом 120 годин. При описаній вище методиці виконання, де тривалість відпалу була зменшена на 48 годин не досягалася однорідність продукту синтезу, що (Ф) підтверджується даними рентгенівського фазового аналізу, на основі якого була побудована штрих-діаграма ко (Фіг.4), співставлення якої з дифрактограмою, розрахованою на основі літературних даних (Фіг.3) і підтвердило неоднорідність продукту синтезу. во Отже, як показують приклади 1 і 2, в яких варіюється час відпалу при синтезі, вибраний час відпалу (168 год.), який вказаний у формулі винаходу є оптимальним з точки зору доцільності.The temperature regime for the synthesis of TI/TiZd includes stepwise heating to 1070-1073K and holding at a temperature of 1073K, as well as further annealing at 650K for 120 hours. With the method of execution described above, where the duration of annealing was reduced by 48 hours, the homogeneity of the synthesis product was not achieved, which (Ф) is confirmed by the data of X-ray phase analysis, on the basis of which the bar diagram ko was constructed (Fig. 4), the comparison of which with the diffractogram, calculated on the basis of literature data (Fig. 3) and confirmed the heterogeneity of the synthesis product. So, as examples 1 and 2 show, in which the annealing time during synthesis varies, the selected annealing time (168 hours), which is specified in the formula of the invention, is optimal from the point of view of expediency.

Винахід може бути використаний при одержанні патентозахищеного термоелектричного матеріалу (41, здатного формувати підвищені значення термо-ЕРС.The invention can be used in the production of a patent-protected thermoelectric material (41), capable of forming increased thermo-EMF values.

Джерела інформації 65 1. Кіерр К.О., Ешепрегдег с. ОагесейНйшпо па Кгізіа|йвігКкИШг моп ТІТіЗ., ТІдЗпЗ; па ТІТіЗе // 7.Sources of information 65 1. Kierr K.O., Eshepregdeg p. OageseiNishpo pa Kgizia|yvigKkISHg mop TITIZ., TIdZpZ; pa TITIZe // 7.

Майшгпогзгсп. - 1984. - ва.зор. - 5.705-712.Myshgpogzgsp. - 1984. - va.zor. - 5.705-712.

2. Карге 5., биШага М., Рпапаші 5. Зиг Іе діддгатте де рпазез ди зузіет І(Наїййнт - зоціте // С.К. Асавй.2. Karge 5., byShaga M., Rpapashi 5. Zyg Ie diddgatte de rpasez di zuziet I(Naiyint - zotsite // S.K. Asavy.

Зсі. Рагів. - 1974. - Т.С278, М16. - Р.1043-1046. 3. Барчий И.Е., Лазарев В.Б., Переш Е.Ю. Фазовье равновесия в системах ТІ25(5е)-Тізо(5е»)/ХНХ. - 1987. дог Т.82, Мо7. - с. 1786-1788. - прототип. 4. Беца В.В. Термоелектричний елемент. Патент України Мо431814А. - 2001.All together. Ragiv - 1974. - T.S278, M16. - R.1043-1046. 3. Barchiy I.E., Lazarev V.B., Peresh E.Yu. Phase equilibria in the TI25(5e)-Tizo(5e")/HNH systems. - 1987. dog T.82, Mo7. - with. 1786-1788. - a prototype. 4. Betsa V.V. Thermoelectric element. Patent of Ukraine Mo431814A. - 2001.

Claims (1)

Формула винаходу , , , , й й , Спосіб одержання талію (І) - титану (ІМ) тетрасульфіду (ТІ Ті5)), який включає ступеневий нагрів вакуумованих до 0,13 Па кварцових ампул, що містять вихідні компоненти у необхідному стехіометричному співвідношенні, до максимальної температури і витримку при цій же температурі протягом 24 годин та подальший відпал при 650ОК, який відрізняється тим, що як вихідні компоненти для синтезу використовують елементарні талій, титан і сірку, максимальна температура синтезу становить 1073-5К, а відпал триває 16841 годин. с о ІС) со «- «в)The formula of the invention , , , , y y , The method of obtaining thallium (I) - titanium (IM) tetrasulfide (TI Ti5)), which includes stepwise heating of quartz ampoules vacuumed to 0.13 Pa, containing the initial components in the required stoichiometric ratio, to maximum temperature and exposure at the same temperature for 24 hours and subsequent annealing at 650OK, which differs in that elemental thallium, titanium and sulfur are used as initial components for synthesis, the maximum synthesis temperature is 1073-5K, and annealing lasts 16841 hours. c o IS) c "- "c) м. ші с ;» -І («в) - о 50 сл Ф) іме) 60 б5m. shi s ;" -I ("c) - o 50 sl F) ime) 60 b5
UA20031212828A 2003-12-29 2003-12-29 process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub> UA70185C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031212828A UA70185C2 (en) 2003-12-29 2003-12-29 process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub>

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031212828A UA70185C2 (en) 2003-12-29 2003-12-29 process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub>

Publications (2)

Publication Number Publication Date
UA70185A UA70185A (en) 2004-09-15
UA70185C2 true UA70185C2 (en) 2007-04-10

Family

ID=34513604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031212828A UA70185C2 (en) 2003-12-29 2003-12-29 process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl<sub>4</sub>ТіS<sub>4 </sub>

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA70185C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
UA70185A (en) 2004-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hassel et al. Structure of the solid compound formed by addition of two molecules of iodine to one molecule of pyridine
JP7175478B2 (en) Method for producing herbicide intermediate
Mootz et al. Crystal Structure of the Menshutkin Complex Benzene· 2SbCl3
TW201641733A (en) Synthesis and use of precursors for ALD of molybdenum or tungsten containing thin films
JPS6325207A (en) Manufacture of metallic oxide having no halide and metallic oxide
Smiles et al. Reactivity of [U (CH 2 SiMe 2 N SiMe 3)(NR 2) 2](R= SiMe 3) with elemental chalcogens: towards a better understanding of chalcogen atom transfer in the actinides
DE2703873C3 (en) Process for the preparation of crystalline compounds A1 ™ B &amp; trade
TW201908328A (en) Novel halogermanides and methods for the preparation thereof
Pröhm et al. On pyridine chloronium cations
Wanklyn et al. Flux growth of crystals of RKMo2O8, R2MoO6 and R6MoO12 in the systems R2O3-K2O-MoO3
UA70185C2 (en) process for preparation of titanium (ІV) thaLlium (І) tetrasulfide Тl&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;ТіS&lt;sub&gt;4 &lt;/sub&gt;
KR20220124704A (en) High-purity tungsten (VI) oxytetrachloride and method for preparing the same
Obermeyer et al. Crystal Structures and Bonding in NOCl, NO2Cl, and NO3Cl
JPS6283306A (en) Transparent bn type ceramic material
TW200936601A (en) Metal compound, chemical vapor deposition material containing the same, and method for producing metal-containing thin film
Vermin et al. Two modifications of cobalt dipotassium tetrachloride
RU2686941C1 (en) USE OF A COMPLEX OXIDE OF PRASEODYMIUM, MOLYBDENUM AND TELLURIUM Pr2Mo2Te2O13
Silvestri et al. Vapor growth of Bi12GeO20, γ-Bi2O3 and BiOCl
RU2690812C1 (en) COMPLEX OXIDE OF PRASEODYMIUM, MOLYBDENUM AND TELLURIUM Pr2Mo2Te2O13
RU2745973C1 (en) METHOD OF SYNTHESIZING SPINEL GaNb4Se8
EP3997099A1 (en) Oxyhalide precursors
Bonnin et al. Oxychloridoselenites (iv) with cubane-derived anions and stepwise chlorine-to-oxygen exchange
WO2013146095A1 (en) Oxide film and process for producing same
JPS6362445B2 (en)
Smitiukh The Phase Еquilibrium in the HgS–Ga2S3–Bi (Sb) 2S3 Systems