2
6
18
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ОКСИДА ЛАНТАНА, ВОЛЬФРАМА И ТЕЛЛУРА LaWTeO
2
6
18
METHOD OF PRODUCING COMPOUND LANTHANUM, TUNGSTEN AND TELLURIUM OXIDE LaWTeO

2
6
18
Заявляемое изобретение относится к области химии и касается способа получения четверного оксида лантана, теллура и вольфрама состава LaWTeO, который может быть использован для получения лантансодержащих теллуритно-вольфраматных стекол.
2
6
18
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому изобретению является способ получения сложного оксида LaWTeO [Hai-Long Jiang. New Luminescent Solids in the Ln-W(Mo)-Te-O-(Cl) Systems / Hai-Long Jiang, En Ma, and Jiang-Gao Mao // Inorganic Chemistry. - 2007. - V. 46. - No 17. - P.P. 7012-7023], принятый за ближайший аналог (прототип).
2
6
18
Способ по прототипу включает получение сложного оксида LaWTeO из бинарных оксидов по твердофазной реакции:
2
3
3
2
2
6
18
LaO+WO+6TeO→LaWTeO.
2
3
3
2
Смесь LaO, WO и TeO берут в молярном отношении 1:1:6, соответственно, выдерживают при температуре 650°С в запаянной ампуле в течение 6 суток.
Существенным недостатком этого способа получения является длительность синтеза.
2
6
18
Задачей изобретения является разработка нового способа получения сложного оксида лантана, вольфрама и теллура LaWTeO.
Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является сокращение продолжительности синтеза целевого вещества.
2
6
18
3
3
2
4
10
2
12
42
2
6
6
Это достигается тем, что в способе получения сложного оксида LaWTeO в качестве исходных веществ используют гексагидрат нитрата лантана La(NO)⋅6HO, тетрагидрат додекавольфрамата аммония (NH)HWO⋅4HO и ортотеллуровую кислоту HTeO, взятые в мольном соотношении 24:1:72, которые измельчают, смешивают с водой, затем смесь высушивают при 200-250°С и подвергают термической обработке на воздухе при температуре 600-700°С от 3 до 4 часов.
2
6
18
На фиг. 1 представлена дифрактограмма полученного сложного оксида лантана, вольфрама и теллура LaWTeO.
2
6
18
Предлагаемый способ получения сложного оксида лантана, вольфрама и теллура LaWTeO осуществляют следующим образом.
2
6
18
3
3
2
4
10
2
12
42
2
6
6
2
6
18
Для получения сложного оксида LaWTeO используют навески исходных соединений, взятые в количествах, соответствующих отношению числа атомов La, W и Те, равному 2:1:6. Количества вещества исходных соединений n(La(NO)⋅6HO), n((NH)HWO⋅4HO) и n(HTeO), отвечающих этим формульным единицам, находятся в соотношении 24:1:72. Навески исходных соединений перемешивают и растирают в ступке. Полученную смесь помещают в фарфоровый тигель, добавляют небольшое количество воды до образования густой пасты и высушивают на воздухе, постепенно повышая температуру до 200-250°С. Полученный сухой остаток измельчают в ступке и прокаливают на воздухе при температуре 600-700°С от 3 до 4 часов. Полученный продукт характеризуется дифрактограммой, совпадающей с дифрактограммой сложного оксида LaWTeO, представленной в источнике, характеризующем прототип. Совпадение положения максимумов пиков и их относительных интенсивностей свидетельствует об идентичности соединения, полученного по заявляемому способу, и соединения, описанного в источнике, характеризующем прототип.
Указанные пропорции компонентов, температурные интервалы и продолжительность тепловой обработки найдены экспериментально, причем их границы являются существенными.
При отклонении состава смеси от заявляемого целевая фаза не образуется совсем или образуется в смеси с кристаллами других соединений, так что продукт синтеза не обладает фазовой чистотой.
2
6
18
При температуре в интервале 200-250°С из шихты в газовую фазу удаляется вода, пары азотной кислоты, аммиак и другие летучие продукты термического разложения исходных компонентов шихты. При температурах менее 200°С не наблюдается достаточно полного удаления в окружающую среду летучих продуктов термического разложения компонентов исходной шихты. Длительное выдерживание шихты при температурах выше 250°С, но ниже 600°С, приводит к удалению в газовую фазу летучих продуктов разложения исходных веществ, но не обеспечивает полного формирования целевой фазы LaWTeO. Шихта может оставаться аморфной полностью или частично, или наряду с целевой фазой в ней присутствуют примесные кристаллические фазы. Выше 700°С шихта спекается или расплавляется частично или полностью и трудно извлекается из тигля.
При продолжительности обработки менее 3 часов химические процессы формирования целевой фазы из стехиометрической смеси исходных компонентов оказываются незавершенными, так что шихта остается или частично аморфной, или наряду с целевой фазой в ней присутствуют примесные кристаллические фазы.
При обработке свыше 4 часов дальнейших изменений в структуре целевого продукта не наблюдается, поэтому более продолжительное нагревание нецелесообразно.
2
6
18
Целевой сложный оксид получается в результате ряда химических превращений в смеси этих веществ, сопровождающихся выделением летучих продуктов (воды, оксидов азота, аммиака, кислорода), завершающегося образованием кристаллической фазы индивидуального вещества. В результате высушивания смеси исходных соединений при их нагревании до 200-250°С образуется аморфное вещество с повышенной реакционной способностью, которое при температурах 600-700°С полностью превращается в сложный оксид LaWTeO в течение 3-4 часов.
Ниже представлен пример конкретного осуществления предлагаемого изобретения.
Пример 1.
2
6
18
2
6
18
Гексагидрат нитрата лантана массой 3.4225 г (7.90 ммоль), тетрагидрат додекавольфрамата аммония массой 1.0324 г (0.329 ммоль) и ортотеллуровую кислоту массой 5.4551 г (23.7 ммоль) измельчали и перемешивали в фарфоровой ступке. Смесь помещали в фарфоровый тигель, смачивали несколькими каплями дистиллированной воды и досуха выпаривали на электрической плитке при температуре 250°С. Сухой остаток растирали в ступке и прокаливали при температуре 650°С в течение 3 часов. Полученный продукт характеризуется дифрактограммой, приведенной на фиг. 1. Каждый из наблюдаемых пиков в этой дифрактограмме находится при тех же углах 2θ, как это имеет место для фазы LaWTeO согласно прототипу, причем относительные интенсивности рефлексов в этих дифрактограммах соответствуют друг другу. Это свидетельствует о получении LaWTeO заявляемым способом.