Transformations of Cerium Tetrafluoride Hydrate under Hydrothermal Conditions: A New Cerium Fluoride Hydrate Се3F10 ⋅ 3Н2О

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The behavior of cerium tetrafluoride hydrate was studied in water at a temperature of 80°C and under hydrothermal treatment at 100, 130, and 220°C for a day. The product of the hydrothermal treatment of CeF4·H2O at 100°C was investigated by chemical, thermogravimetric, IR spectroscopic, and X-ray powder diffraction analyses, which identified a new cerium fluoride with the composition, presumably, Ce3F10⋅3H2O or, most likely, (H3O)Ce3F10⋅2H2O. New compound crystallizes in the space group 
 with a unit cell parameter of 11.66 Å. Hydrothermal treatment of cerium tetrafluoride hydrate at temperatures above 130°C leads to hydrolysis and reduction of cerium(IV) fluoride compounds to form CeO2 and CeF3.

About the authors

E. G. Il’in

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

A. S. Parshakov

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119333, Moscow, Russia

L. D. Iskhakova

Dianov Fiber Optics Research Center, Prokhorov Institute of General Physics, Russian Academy of Sciences

Email: eg_ilin@mail.ru
119333, Moscow, Russia

S. Yu. Kottsov

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

A. D. Filippova

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

L. V. Goeva

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

N. P. Simonenko

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

A. E. Baranchikov

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

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

V. K. Ivanov

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

Author for correspondence.
Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Lin H.-J., Li H.-W., Murakami H. et al. // J. Alloys Compd. 2018. V. 735. P. 1017. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.10.239
  2. Liu G.K., Jursich G., Huang J. et al. // J. Alloys Compd. 1994. V. 213–214. P. 207. https://doi.org/10.1016/0925-8388(94)90905-9
  3. Sun Y., Yang X., Mei H. et al. // ACS Omega. 2021. V. 6. № 17. P. 11348. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00332
  4. Haase M., Schäfer H. // Angew. Chem. Int. Ed. 2011. V. 50. P. 5808. https://doi.org/10.1002/anie.201005159
  5. Shan G.-B., Demopoulos G.P. // Adv. Mater. 2010. V. 22. P. 4373. https://doi.org/10.1002/adma.201001816
  6. van der Ende B.M., Aarts L., Meijerink A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11(47). P. 11081. https://doi.org/10.1039/b913877c
  7. Wang F., Liu X. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38(4). P. 976. https://doi.org/10.1039/b809132n
  8. Wang F., Banerjee D., Liu Y. et al. // Analyst. 2010. V. 135. P. 1839. https://doi.org/10.1039/c0an00144a
  9. Chilingarov N.S., Knot’ko A.V., Shlyapnikov I.M. et al. // J. Phys. Chem. A. 2015. V. 119(31). P. 8452. https://doi.org/10.1021/acs.jpca.5b04105
  10. Binnemans K. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. 2006. V. 36. P. 281. https://doi.org/10.1016/S0168-1273(06)36003-5
  11. Furuya T., Kamlet A.S., Ritter T. // Nature. 2011. V. 473. P. 470. https://doi.org/10.1038/nature10108
  12. Grzechnik A., Underwood C.C., Kolis J.W. et al. // J. Fluor. Chem. 2013. V. 156. P. 124. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2013.09.002
  13. Lopez C., Deschanels X., Bart J.M. et al. // J. Nucl. Mater. 2003. V. 312. P. 76. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(02)01549-0
  14. Marsac R., Réal F., Banik N.L. et al. // Dalton. Trans. 2017. V. 46. P. 13553. https://doi.org/10.1039/C7DT02251D
  15. Schmidt R., Müller B.G. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1999. V. 625. P. 605. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3749(199904)62-5:4<605::AID-ZAAC605>3.0.CO;2-6
  16. Zachariasen W.H. // Acta Crystallogr. 1949. V. 2. P. 388. https://doi.org/10.1107/S0365110X49001016
  17. Brown D. // Halides of the Lanthanides and Actinides. New York: Wiley, 1968. 288 p.
  18. Gabela F., Kojić-Prodić B., Šljukić M. et al. // Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1977. V. 33(12). P. 3733. https://doi.org/10.1107/S0567740877011960
  19. Waters T.N. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1960. V. 15. P. 320. https://doi.org/10.1016/0022-1902(60)80061-9
  20. Hall D., Rickard C.E.F., Waters T.N. // Nature. 1965. V. 207. P. 405. https://doi.org/10.1038/207405b0
  21. Gerasimenko A.V., Davidovich R.L., Tkachev V.V. et al. // Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Reports Online. 2006. V. 62(2). P. M196. https://doi.org/10.1107/S1600536805042479
  22. Du Y., Yu J., Chen Y. et al. // Dalton. Trans. 2009. V. 2009. P. 6736. https://doi.org/10.1039/b902998b
  23. Гельмбольдт В.О., Ганин Э.В., Короева Л.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2001. Т. 46. № 11. С. 1833.
  24. Рахматуллаев К., Талипов Ш.Т., Юсупова Р. // Докл. АН УзССР. 1962. № 4. P. 46.
  25. Опаловский А.А. // Изв. СО АН СССР. 1964. Т. 67. С. 46.
  26. Киселев Ю.М., Мартыненко Л.И., Спицын В.И. // Журн. неорган. химии. 1975. Т. 20. С. 576.
  27. Asker W., Wylie A. // Aust. J. Chem. 1965. V. 18. № 7. P. 959. https://doi.org/10.1071/CH9650959
  28. Il’in E.G., Parshakov A.S., Iskhakova L.D. et al. // J. Fluor. Chem. 2020. V. 236. P. 109576. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2020.109576
  29. Dawson J.K., D’Eye R.W.M., Truswell A.E. // J. Chem. Soc. 1954. P. 3922. https://doi.org/10.1039/jr9540003922
  30. Champion M.J.D., Levason W., Reid G. // J. Fluor. Chem. 2014. V. 157. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2013.10.014
  31. Il’in E.G., Parshakov A.S., Yarzhemsky V.G. et al. // J. Fluor. Chem. 2021. V. 251. P. 109897. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2021.109897
  32. Le Berre F., Boucher E., Allain M. et al. // J. Mater. Chem. 2000. V. 10. P. 2578. https://doi.org/10.1039/b002520h
  33. Cheetham A.K., Fender B.E.F., Fuess H. et al. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1976. V. 32. P. 94. https://doi.org/10.1107/S0567740876002380
  34. Kuznetsov S.V., Osiko V.V., Tkatchenko E.A. et al. // Russ. Chem. Rev. 2006. V. 75. P. 1065. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n12ABEH003637
  35. Caron C., Boudreau D., Ritcey A.M. // J. Mater. Chem. C. 2015. V. 3. P. 9955. https://doi.org/10.1039/C5TC02527C
  36. Andrrev O.V., Razumkova I.A., Boiko A.N. // J. Fluor. Chem. 2018. V. 207. P. 77. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2017.12.001
  37. Stephens N.F., Lightfoot P. // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. P. 260. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.09.032
  38. Podberezskaya N.V., Potapova O.G., Borisov S.V. et al. // J. Struct. Chem. 1977. V. 17. P. 815. https://doi.org/10.1007/BF00746034
  39. Fedorov P.P., Kuznetsov S.V., Osiko V.V. // Progress in Fluorine Science Series. Elsevier, 2016. P. 7. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801639-8.00002-7
  40. Fedorov P.P., Mayakova M.N., Kuznetsov S.V. et al. // Nanosyst. Physics, Chem. Math. 2017. V. 8(4). P. 462. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2017-8-4-462-470
  41. Dzhabiev T.S., Tkachenko V.Y., Dzhabieva Z.M. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. V. 94(7). P. 1330. https://doi.org/10.1134/S0036024420060096
  42. Kärkäs M.D., Verho O., Johnston E.V. et al. // Chem. Rev. 2014. V. 114. P. 11863. https://doi.org/10.1021/cr400572f
  43. Prieur D., Bonani W., Popa K. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. P. 5760. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c00506
  44. Plakhova T.V., Romanchuk A.Y., Butorin S.M. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. P. 18142. https://doi.org/10.1039/c9nr06032d
  45. Finkelnburg W., Stein A. // J. Chem. Phys. 1950. V. 18. P. 1296. https://doi.org/10.1063/1.1747929
  46. Udayakantha M., Schofield P., Waetzig G.R. et al. // J. Solid State Chem. 2019. V. 270. P. 569. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2018.12.017
  47. Baenziger N.C., Holden J.R., Knudson G.E. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1954. V. 76. P. 4734. https://doi.org/10.1021/ja01647a073
  48. Zakiryanova I.D., Mushnikov P.N., Nikolaeva E.V. et al. // Processes. 2023. V. 11. P. 988. https://doi.org/10.3390/pr11040988

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (196KB)
3.

Download (163KB)
4.

Download (134KB)
5.

Download (122KB)
6.

Download (171KB)
7.

Download (184KB)
8.

Download (125KB)

Copyright (c) 2023 Е.Г. Ильин, А.С. Паршаков, Л.Д. Исхакова, С.Ю. Котцов, А.Д. Филиппова, Л.В. Гоева, Н.П. Симоненко, А.Е. Баранчиков, В.К. Иванов

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».