A New Approach to Prepare LuFeMgO4

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A new method for the production of LuFeMgO4 based on the combustion reaction of a gel-like precursor prepared from metal nitrates and fossil fuels has been proposed. The possibility to prepare this oxide from stoichiometric compositions of metal nitrates with polyvinyl alcohol (PVA) and glycine has been studied. The adiabatic combustion temperatures Tad have been estimated for the systems under consideration. The combustion products of PVA-nitrate and glycine-nitrate compositions before and after their heat treatment have been studied using X-ray diffraction analysis and IR spectroscopy. It has been established that the combustion reaction products of the PVA-nitrate composition are an X-ray amorphous powder, while those of the glycine-nitrate composition are a mixture of nanocrystalline oxides containing 52.5 wt % LuFeMgO4. According to X-ray diffraction and SEM data, 4-h annealing of this mixture at 1300°C leads to the formation of a single-phase LuFeMgO4 powder with a layered microstructure and a grain size of about 1–2 μm.

About the authors

M. N. Smirnova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: smirnovamn@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

О. N. Kondrat’eva

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: smirnovamn@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

G. E. Nikiforova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow

A. V. Khoroshilov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gavrich@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Kimizuka N., Takayama E. // J. Solid State Chem. 1981. V. 40. P. 109. https://doi.org/10.1016/0022-4596(81)90368-6
  2. Wiedenmann A., Gunsser W., Rossat-Mignod J. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 1983. V. 31–34. P. 1442. https://doi.org/10.1016/0304-8853(83)90962-9
  3. Ikeda N., Kohn K., Himoto E. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 1995. V. 64. P. 4371. https://doi.org/10.1143/JPSJ.64.4371
  4. Todate Y., Kikuta C., Himoto E. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 4057. https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/18/015
  5. Tanaka M., Siratori K., Kimizuka N. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 1984. V. 53. P. 4113. https://doi.org/10.1143/JPSJ.53.4113
  6. Qin Y., Wang Z., Chen X.M. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 084111. https://doi.org/10.1063/1.3500309
  7. Tanaka M., Himoto E., Todate Y. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 1995. V. 64. P. 2621. https://doi.org/10.1143/JPSJ.64.2621
  8. Todate Y., Ohnishi N., Tanaka M. et al. // Hyperfine Interact. 1997. V. 104 P. 375. https://doi.org/10.1023/A:1012689507474
  9. Iida J., Takekawa Sh., Kimizuka N. et al. // J. Cryst. Growth. 1990. V. 102. P. 398. https://doi.org/10.1016/0022-0248(90)90397-4
  10. Todate Y., Himoto E., Kikuta C. et al. // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. P. 485. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.485
  11. Lackner M. Combustion Synthesis: Novel Routes to Novel Materials. Bentham Science Publishers Ltd., 2010.
  12. Kondrat'eva O.N., Smirnova M.N., Nikiforova G.E. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. P. 6559. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.05.063
  13. Kondrat'eva O.N., Smirnova M.N., Nikiforova G.E. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 179. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.08.326
  14. Kondrat'eva O.N., Nikiforova G.E., Shevchenko E.V. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 4. P. 11390. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.01.169
  15. Smirnova M.N., Glazkova I.S., Nikiforova G.E. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2021. V. 12. P. 210. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-2-210-217
  16. Popkov V.I., Martinson K.D., Kondrashkova I.S. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 859. Article 157812. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157812
  17. Carlos E., Martins R., Fortunato E. et al. // Chem. Eur. J. 2020. V. 26. P. 9099. https://doi.org/10.1002/chem.202000678
  18. Khaliullin Sh.M., Zhuravlev V.D., Bamburov V.G. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2020. V. 93. P. 251. https://doi.org/10.1007/s10971-019-05189-8
  19. Chick L.A., Pederson L.R., Maupin G.D. et al. // Mater. Lett. 1990. V. 10. P. 6. https://doi.org/10.1016/0167-577X(90)90003-5
  20. Smirnova M.N., Kop’eva M.A., Nipan G.D. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 978. https://doi.org/10.1134/S0036023622070221
  21. Zhuravlev V.D., Dmitriev A.V., Vladimirova E.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66 P. 1895. https://doi.org/10.1134/S0036023621120226
  22. Patil K.C., Hedge M.S., Rattan T., Aruna S.T. Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials: Combustion Synthesis, Properties and Applications, 1st ed., Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2008.
  23. http://www.chem.msu.ru/cgi-bin/tkv.pl?show=welcome.html
  24. Dorofeeva O.V., Ryzhova O.N. // J. Chem. Thermodynamics. 2009. V. 41. P. 433. https://doi.org/10.1016/j.jct.2008.12.001
  25. He Z., Xia Z., Hu J. et al. // J. Polym. Res. 2019. V. 26. Article 219. https://doi.org/10.1007/s10965-019-1894-2
  26. Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S. et al. // Chem. Rev. 2016. V. 116. P. 14493. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00279
  27. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances, third ed., VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1995.
  28. Larkin P. Infrared and Raman Spectroscopy: Principles and Spectral Interpretation. Amsterdam: Elsevier, 2011.
  29. Chukanov N.V., Chervonnyi A.D. Infrared Spectroscopy of Minerals and Related Compounds. Switzerland: Springer International Publishing, 2016.
  30. Кондратьева О.Н., Смирнова М.Н., Никифорова Г.Е. // XI Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии: Тез. докл. конф. М., 2021. 312 с.
  31. Lisnevskaya I.V., Bobrova I.A., Lupeiko T.G. // J. Magn. Magn. Mater. 2016. V. 397. P. 86. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.08.084

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (311KB)
3.

Download (376KB)
4.

Download (89KB)
5.

Download (79KB)
6.

Download (65KB)
7.

Download (677KB)

Copyright (c) 2023 М.Н. Смирнова, О.Н. Кондратьева, Г.Е. Никифорова, А.В. Хорошилов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».