2
2
2
13
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ОКСИДА ПРАЗЕОДИМА, МОЛИБДЕНА И ТЕЛЛУРА PrMoTeO
2
2
2
13
METHOD OF PRODUCING COMPLEX PRASEODYMIUM OXIDE, MOLYBDENUM AND TELLURIUM PrMoTeO

2
2
2
13
Заявляемое изобретение относится к области химии и касается способа получения нового сложного оксида празеодима, молибдена и теллура PrМоТеО, который может найти применение как компонент шихты для получения празеодимсодержащих теллуритно-молибдатных стекол.
2
4
14
2
3
3
2
2
3
2
3
К настоящему времени известно соединение, являющееся сложным оксидом празеодима, молибдена и теллура, состава PrМоТеО (Inorganic Chemistry 46 (2007) 7012 - 7023). Соединения другого состава, образованного празеодимом, молибденом, теллуром и кислородом, из уровня техники не известны. Для его получения смесь PrО, МоО и ТеО нагревают в вакуумированной кварцевой ампуле в течение 6 суток при температуре 750°С. Существенным недостатком являются высокая продолжительность выполнения синтеза. Кроме этого, не известно использование полученного известным способом сложного оксида для получения стекол системы ТеО - МоО - PrО.
2
4
14
Задачей изобретения является разработка способа получения нового сложного оксида празеодима, молибдена и теллура, отличающегося по составу от PrМоТеО, пригодного для введения в состав шихты для получения празеодимсодержащих теллуритно-молибдатных стекол.
Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является снижение температуры и продолжительности синтеза.
2
2
2
13
Поставленная задача достигается тем, что заявляемым сложным оксидом празеодима, молибдена и теллура является PrМоТеO, и способ
3
3
2
4
6
7
24
2
6
6
получения этого сложного оксида указанного состава включает растворение исходных соединений по отдельности в дистиллированной воде, в качестве которых используют гексагидрат нитрата празеодима Pr(NO))⋅6НО, тетрагидрат гептамолибдата аммония (NН)МоО⋅4НО и ортотеллуровую кислоту НТеО, смешивание полученных растворов, выпаривание полученной смеси досуха, измельчение и прокаливание полученного сухого остатка при температуре 700°С в течение 3 -5 часов до получения порошка светло-зеленого цвета, при этом используют навески исходных компонентов таких масс, чтобы выполнялось соотношение в смеси  атомов  Pr : Мо : Те, равное 1:1:1.
2
2
2
13
В таблице 1 представлены данные о межплоскостных расстояниях и относительных интенсивностях рефлексов полученного соединения PrМоТеО.
2
2
2
13
На фиг. 1 представлена дифрактограмма порошка соединения PrМоТеО, полученного по примеру 1. В синтезе соблюдены пропорции исходных веществ в соответствии с заявляемым изобретением.
2
2
2
13
2
7
На фиг. 2 представлена дифрактограмма смеси кристаллов полученного соединения PrМоТеО и известного соединения ТеМоО из исходных веществ, смешанных в соотношениях, отличающихся от заявляемых. Синтез описан в примере 2.
2
3
15
2
2
2
13
На фиг. 3 представлена дифрактограмма стекла состава 25ТеО - 50МоО - 25PrО, полученного из шихты, содержащей PrМоТеО.
2
2
2
13
Предлагаемый способ получения сложного оксида празеодима, молибдена и теллура PrМоТеО осуществляют следующим образом.
3
3
2
4
6
7
24
2
6
6
Отбирают навески исходных соединений Pr(NО) ⋅ 6НО, (NН)МоО ⋅ 4НО, НТеО таких масс, чтобы выполнялось соотношение атомов Pr : Мо: Те, равное 1:1:1. Далее навески по отдельности растворяют в дистиллированной воде, смешивают полученные
растворы.   При   смешивании   растворов   выпадает   осадок.   Осадок и
окружающий его раствор выпаривают досуха, не разделяя их. Полученный сухой остаток измельчают и прокаливают при температуре не менее 700°С в течение 3-5 часов. После прокаливания соединение представляет собой порошок светло-зеленого цвета.
2
2
2
13
2
2
2
13
Если при синтезе соединения PrМоТеО нарушить отношение атомов   Pr : Мо : Те, равное 1:1:1, и изменить содержание любого из компонентов, то в результате прокаливания получается смесь веществ. Кроме синтезируемого PrМоТеО, в системе будет присутствовать дополнительно бинарный или сложный оксид, содержащий тот компонент, содержание которого было превышено. Условия термической обработки (температура 700°С) подобраны экспериментально. Температура прокаливания может превышать 700°С, но это не улучшает качество продукта синтеза и поэтому не целесообразно. При температурах ниже 700°С целевая твердая фаза не образуется либо содержит примеси исходных веществ или других возможных продуктов реакции либо не обладает достаточной кристалличностью.
Продолжительность термической обработки найдена экспериментально и составляет от 3 до 5 часов. При меньшей продолжительности термической обработки процесс формирования целевой фазы оказывается незавершенным. Продукт содержит примеси исходных веществ или промежуточных продуктов реакции или не обладает достаточной кристалличностью. Увеличение продолжительности термической обработки свыше 5 часов не улучшает качества продукта и потому не целесообразно.
3
3
2
4
б
7
24
2
6
6
2
3
3
2
В рентгенограмме отсутствуют рефлексы, относящихся к исходным веществам Pr(NO) ⋅ 6НO, (NН)МоО ⋅ 4НО, НТеО и продуктам их термического разложения PrО, МоО, ТеО, что свидетельствует о том, что в системе произошло химическое взаимодействие и образование нового химического соединения, обладающего собственной характерной кристаллической структурой.
2
2
2
13
Полученный сложный оксид празеодима, молибдена и теллура PrМоТеО применяют в качестве компонента шихты для получения празеодимсодержащих теллуритно-молибдатных стекол.
Ниже представлены примеры конкретного осуществления предлагаемого изобретения.
Пример 1.
2
2
2
13
Навески гексагидрата нитрата празеодима массой 2.61 г, тетрагидрата гептамолибдата аммония массой 1.06 г и ортотеллуровой кислоты массой 1.38 г, которые соответствует соотношению атомов  Pr : Мо : Те, равному 1:1:1, растворяли в воде, растворы смешивали, и эту смесь выпаривали досуха на воздухе на электрической плитке. Сухой остаток измельчали в фарфоровой ступке, помещали в фарфоровый тигель и прокаливали при 700°С в течение 5 часов. Это привело к получению индивидуальной фазы соединения PrМоТеО. Дифрактограмму полученного соединения регистрировали на дифрактометре Shimadzu LabХ ХКЭ-6000, излучение CuKα. Дифрактограмма полученного соединения содержит только пики, характерные для целевого соединения. Дифрактограмма приведена на фиг. 1.
Пример 2.
2
2
2
13
2
7
Навески гексагидрата нитрата празеодима массой 2.61 г, тетрагидрата гептамолибдата аммония массой 0.53 г и ортотеллуровой кислоты массой 1.38 г, которые соответствует соотношению атомов  Pr : Мо : Те, равному 2:1:2, растворяли в воде, растворы смешивали, и эту смесь выпаривали досуха на воздухе на электрической плитке. Сухой остаток измельчали в фарфоровой ступке, помещали в фарфоровый тигель и прокаливали при 600°С в течение 5 часов. В результате получена смесь соединений, включающая PrМоТеО. Дифрактограмму полученного образца   регистрировали   на   дифрактометре Shimadzu LabХ ХКЭ-6000, излучение CuKα. Дифрактограмма полученного образца приведена на фиг. 2. В дифрактограмме наряду с рефлексами от целевой фазы представлены сигналы от тройного оксида ТеМоО и других неидентифицированных фаз. Кроме того, пики в дифрактограмме, соответствующие целевому соединению, уширены по сравнению с пиками того же вещества, полученного при 700°С (см. фиг. 1).
Пример 3.
2
3
15
2
2
2
3
Для синтеза стекла состава 25ТеО - 50МоО - 25PrО в фарфоровой ступке смешивали навески сложного оксида PrМоТеОв массой 14.00 г и оксида молибдена МоО массой 4.30 г. Смесь помещали в фарфоровый тигель и подвергали плавке в муфельной печи при 820°С. Полученный расплав выливали в стальную форму, разогретую до 400°С, и медленно охлаждали до комнатной температуры. После охлаждения полученный твердый образец представляет собой стекло. Стеклообразное состояние подтверждено методом рентгенофазового анализа. Дифрактограмма приведена на фиг. 3.
Таблица 1
2
2
2
13
Межплоскостные расстояния и относительные интенсивности рефлексов соединения РrMoTeO
d<sub>обс,Å</sub>
Ι/Ι<sub>0</sub>, %
3.9268
2
3.6171
3
3.2659
100
3.1154
2
2.8814
14
2.8397
12
2.7559
13
2.2208
2
2.0199
10
1.9916
13
1.9788
13
1.8118
2
1.7260
9
1.7090
9
1.6731
10
1.6529
3
1.6293
6
1.5739
1