CHEMICAL PRECIPITATION OF BaSn(OH)6 AND ITS THERMAL DESTRUCTION IN THE PROCESS OF BaSnO3 PREPARATION

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The synthesis of barium hexahydroxostannate BaSn(OH)6 and its thermal destruction leading to the barium stannate BaSnO3 have been studied. It is shown that the most intensive decomposition of BaSn(OH)6 occurs in the temperature range of 200-650℃. Crystallization of BaSnO3 proceeds in a narrow temperature range (650-675℃), and the maximum of the corresponding exo-effect is located at 667℃. It was found that at 500℃ (within 60 min) BaSn(OH)6 completely decomposes with the formation of X-ray amorphous powder. When the material is kept at 600℃ (60 min), crystallization of barium stannate BaSnO3 with perovskite structure takes place. The crystalline impurity of barium carbonate contained in the semiproduct is preserved up to 600℃, and at temperatures from 700℃ the single-phase BaSnO3 is formed. The crystallization temperature of barium stannate can be reduced by 50-75℃ due to thermal exposure of the powder for 40-60 min. Holding the semiproduct at 600℃ for 60 min forms barium stannate with an average crystallite size of 21 ± 2 nm, and at 700℃ there is a slight increase in this parameter (up to 22 ± 2 nm).With increasing temperature up to 1000℃ there is intensification of crystallite enlargement process (up to 34 ± 3 nm). The obtained BaSnO3 powder, according to scanning electron microscopy data, consists of microrods (average length is about 85 μm; average diameter is about 10 μm). The surface of the rods is partially covered with spherical particles formed from smaller primary particles of about 30 nm in size.

About the authors

T. L Simonenko

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

Email: egorova.offver@mail.ru
Moscow, Russia

N. P Simonenko

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

Moscow, Russia

R. A Rebrov

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

Moscow, Russia

E. P Simonenko

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

Moscow, Russia

References

  1. Mishra G., Minor C., Tiwari A. // Mater. Chem. Phys. 2023. V. 295. P. 127042. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.127042
  2. Ochoa Munoz Y.H., Ponce M., Rodrguez Paez J.E. // Powder Technol. 2015. V. 279. P. 86. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2015.03.049
  3. Alammar T., Mudring A.-V. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. № 14. P. 6132. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c02874
  4. Chawla S., Aggarwal G., Kumar A. et al. // ChemRxiv. 2021. P. 1. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2021-c0500
  5. Jaim H.M.I., Lee S., Zhang X. et al. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 111. № 17. https://doi.org/10.1063/1.4996548
  6. Song X., Wang G., Zhou L. et al. // ACS Appl. Energy Mater. 2023. V. 6. № 18. P. 9756. https://doi.org/10.1021/acsaem.3c01870
  7. Lee S., Wang H., Gopal P. et al. // Chem. Mater. 2017. V. 29. № 21. P. 9378. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03381
  8. Ochoa Y.H., Schipani F., Aldao C.M. et al. // J. Mater. Res. 2015. V. 30. № 22. P. 3423. https://doi.org/10.1557/jmr.2015.318
  9. Vereshchagin S.N., Dudnikov V.A., Rabchevsky E.V. et al. //Trans. Ко1а Sci. Cent. RAS. Ser. Eng. Sci. 2023. V. 3. № 3. P. 76. https://doi.org/10.37614/2949-1215.2023.14.3.013
  10. Kumar U., Upadhyay S. // J. Electron. Mater. 2019. V. 48. № 8. P. 5279. https://doi.org/10.1007/s11664-019-07336-x
  11. Akbar N., Paydar S., Afzal M. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 8. P. 5531. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.11.163
  12. Zvonareva I.A., Starostin G.N., Akopian M.T. et al. // J. Power Sources. 2023. V. 565. P. 232883. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2023.232883
  13. Kumar A.A., Singh J., Rajput D.S. et al. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2018. V. 83. P. 83. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.04.023
  14. Purushotham Reddy N., Santhosh R., Fernandes J.M. et al. // Mater. Lett. 2022. V. 311. P. 131629. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131629
  15. Geelani K.A., Alyousef H.A., Dahshan A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 81. P. 436. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.07.116
  16. Nithyadharseni P., Reddy M.V., Ozoemena K.I. et al. // J. Electrochem. Soc. 2016. V. 163. № 3. P. A540. https://doi.org/10.1149/2.0961603jes
  17. Cha Y.L., Kim S.H. //J. Nanosci. Nanotechnol. 2020. V. 20. № 9. P. 5498. https://doi.org/10.1166/jnn.2020.17623
  18. Bhattacharya A., Zhang Y., Wu H. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2020. V. 31. №20. P. 17461. https://doi.org/10.1007/s10854-020-04302-w
  19. Bhattacharya A., Jiang Y., Gao Q. et al. // J. Mater. Res. 2019. V. 34. № 12. P. 2067. https://doi.org/10.1557/jmr.2019.95
  20. Du H., Hu M., Li S. et al. // J. Food Compos. Anal. 2024. V. 133. P. 106475. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106475
  21. James K.K., Krishnaprasad P.S., Hasna K. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2015. V. 76. P. 64. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2014.07.024
  22. Gong L., Yu R., Ohta H. et al. // Dalton Trans. 2023. V. 52. № 19. P. 6317. https://doi.org/10.1039/D3DT01097J
  23. Venkatesh G., Suganesh R., Jayaprakash J. et al. // Chem. Phys. Lett. 2022. V. 787. P. 139237. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2021.139237
  24. Rajasekaran P., Arivanandhan M., Sato N. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 894. P. 162335. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162335
  25. Rajasekaran P., Arivanandhan M., Kumaki Y. et al. // CrystEngComm. 2020. V. 22. № 32. P. 5363. https://doi.org/10.1039/D0CE00702A
  26. Huang C., Wang X., Liu X. et al. //J. Eur. Ceram. Soc. 2016. V. 36.№ 3. P. 583. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2015.11.001
  27. Azad A.-M., Hon N.C. // J. Alloys Compd. 1998. V. 270. № 1-2. P. 95. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00370-3
  28. Berbenni V., Milanese C., Bruni G. et al. // Z. Naturforsch. B. 2012. V. 67. № 7. P. 667. https://doi.org/10.5560/znb.2012-0125
  29. Kurre R., Bajpai S., Bajpai P.K. // Mater. Sci. Appl. 2018. V. 09. №01. P. 92. https://doi.org/10.4236/msa.2018.91007
  30. Song Y.J., Kim S. //J. Ind. Eng. Chem. 2001. V. 7. № 3. P. 183.
  31. Haiduk Y.S., Korobko E.V., Radkevich L.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624601065
  32. Athawale A.A., Bapat M.S. D.P.A. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2008. V. 8. № 7. P. 3661. https://doi.org/10.1166/jnn.2008.012
  33. Zhong F., Zhuang H., Gu Q. et al. // RSC Adv. 2016. V. 6. № 48. P. 42474. https://doi.org/10.1039/c6ra05614h
  34. Lu W., Schmidt H. // J. Mater. Sci. 2007. V. 42. № 24. P. 10007. https://doi.org/10.1007/s10853-007-2069-9
  35. Sewify G.H., Shawky A. // J. Colloid Interface Sci. 2023. V. 648. P. 348. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.05.201
  36. Licheron M., Jouan G., Husson E. // J. Eur. Ceram. Soc. 1997. V. 17. № 12. P. 1453. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(97)00002-2
  37. Deepa A.S., Vidya S., Manu P.C. et al. // J. Alloys Compd. 2011. V. 509. № 5. P. 1830. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.10.056
  38. Stanulis A., Sakirzanovas S., Van Bael M. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2012. V. 64. № 3. P. 643. https://doi.org/10.1007/s10971-012-2896-2
  39. Smirnova M.N., Kop’eva M.A., Nipan G.D. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624601089
  40. Ahmed J., Blakely C.K., Bruno S.R. et al. // Mater. Res. Bull. 2012. V. 47. № 9. P. 2282. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2012.05.044
  41. Tao S., Gao F., Liu X. et al. // Sens. Actuators, B: Chem. 2000. V. 71. № 3. P. 223. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00618-3
  42. Buscaglia M.T., Leoni M., Viviani M. et al. //J. Mater. Res. 2003. V. 18. № 3. P. 560. https://doi.org/10.1557/JMR.2003.0072
  43. Lu W., Schmidt H. //J. Sol-Gel Sci. Technol. 2007. V. 42. № 1. P. 55. https://doi.org/10.1007/s10971-006-1508-4
  44. Koferstein R., Jager L., Zenkner M. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2009. V. 29. № 11. P. 2317. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2009.01.026
  45. Loginov A.V., Mateyshina Y.G., Aparnev A.I. et al. // Russ. J. Appl. Chem. 2018. V. 91. № 10. P. 1660. https://doi.org/10.1134/S1070427218100130
  46. Bao M., Li W., Zhu P. // J. Mater. Sci. 1993. V. 28. № 24. P. 6617. https://doi.org/10.1007/BF00356405
  47. Huang C., Wang X., Shi Q. et al. // Inorg. Chem. 2015. V. 54. № 8. P. 4002. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5b00269
  48. Shin S.S., Yeom E.J., Yang W.S. et al. // Science (80—.). 2017. V. 356. № 6334. P. 167. https://doi.org/10.1126/science.aam6620
  49. Shepherd W., Wilms M., van Embden J. et al. // Chem. Commun. 2019. V. 55. № 79. P. 11880. https://doi.org/10.1039/C9CC04838C
  50. Lu W., Schmidt H. // Ceram. Int. 2008. V. 34. № 3. P. 645. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2007.01.002
  51. Loginov A.V., Aparnev A.I., Uvarov N.F. et al. // J. Compos. Sci. 2023. V. 7. № 11. P. 469. https://doi.org/10.3390/jcs7110469
  52. Marikutsa A., Rumyantseva M., Baranchikov A. et al. // Materials (Basel). 2015. V. 8.№9. P. 6437. https://doi.org/10.3390/ma8095311
  53. Zhang Y., Xue Z., Yu C. et al. // e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 2021. V. 19. P. 104. https://doi.org/10.1380/ejssnt.2021.104

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».