Glass Physics and Chemistry
Glass Physics and Chemistry presents results of research on the inorganic and physical chemistry of glass, ceramics, nanoparticles, nanocomposites, and high-temperature oxides and coatings. The journal welcomes manuscripts from all countries in the English or Russian language.
Editor-in-Chief
Shevchenko Vladimir Yaroslavovich, academician of the RAS, Institute of Silicate Chemistry of Russian Academy of Sciences (Saint-Petersburg)
Media registration certificate: № 0110189 от 04.02.1993
Current Issue
Open Access
Access granted
Subscription Access
Vol 51, No 4 (2025)
Articles
Кластерная самоорганизация интерметаллических систем: кластеры-прекурсоры K3, K5, и K6 для самосборки кристаллических структур Yb4Ni6Al23-mS66 и U4Ni5Al18-mS54
Abstract
С помощью компьютерных методов (пакет программ ToposPro) осуществлен комбинаторно-топологический анализ и моделирование самосборки кристаллических структур Yb4Ni6Al23-mS66 (a = 15.834 Å, b = 4.069 Å, c = 18.180 Å, V = 1079.47 Å3, β = 112.84 °, C2/m, (no. 12) и U4Ni5Al18-mS54 (a = 15.547 Å, b = 4.061 Å, c = 16.458 Å, β = 120.00°, V = 899.89 Å3, Cm (no. 8). Для Y4Ni6Al23-mS66 установлены 85 вариантов выделения кластерных структур с числом кластеров N = 3 (6 вариантов), N = 4 (54 варианта) и N = 5 (25 вариантов). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров: K6(–1) = 0@6(Yb2Ni2Al2) и K6 = 0@6(Al2NiAlAl2), K4 = @4(YbNiAl2) в виде тетраэдра, K3 = 0@3 (Al3) в виде трех колец и атомов-спейсеров Al. Для U4Ni5Al18-mS54 установлены 1023 варианта выделения кластерных структур с числом кластеров N = 4 (88 вариантов), N = 5 (485 варианта), N = 6 (442 варианта). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров: K6a = 0@6(UNiAl5), K6b = 0@6(UNiAl5), K6c = 0@6(U2Al2Ni2) в виде сдвоенных тетраэдров, кластеров K3 = 0@3(NiAl2) и атомов-спейсеров Ni5, Al3, Al4. Реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки 3D-структур из кластеров-прекурсоров в виде: первичная цепь → слой → каркас.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):373-383
373-383
Кластерная самоорганизация интерметаллических систем: кластеры-прекурсоры K3, K5, и K6 для самосборки кристаллических структур Ba 11 Cd 6 Sb 12 -mS58 и Ba 11 Cd 8 Bi 14 -mS66
Abstract
С помощью компьютерных методов (пакет программ ToposPro) осуществлен комбинаторно-топологический анализ и моделирование самосборки кристаллических структур Ba11Cd6Sb12-mS58 (a = 34.082 Å, b = 4.891 Å, c = 13.172 Å, β = 109.63°, V = 2068.20 Å3, C1 2/m 1) и Ba11Cd8Bi14-mS66 (a = 28.193 Å, b = 4.893 Å, c = 16.823 Å, β = 90.84°, V = 2320.55 Å3. C1 2/m 1). Для Ba11Cd8Bi14-mS66 установлены 116 вариантов выделения кластерных структур с числом кластеров N = 3 (2 варианта), 4 (36 вариантов), 5 (78 вариантов). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров K3(8j) = 0@3 (BaCdBi) в виде кольца из 3 атомов, кластеров K5(2a) = 0@5(BaCd2Bi2) в виде двух колец из 3 атомов с общим атомом Ba, кластеров K6(2c, 2/m) = 0@6(Ba4Bi2) в виде сдвоенных тетраэдров, кластеров K6(2c, 2/m) = 0@6(Ba2Cd2Bi2) в виде сдвоенных тетраэдров, атомов Bi, образующих цепь и атомы-спейсеры Bi. Для Ba11Cd6Sb12-mS58 установлены 107 вариантов выделения кластерных структур с числом кластеров N = 3 (13 вариантов), 4 (39 вариантов), 5 (39 вариантов), 6 (16 вариантов). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров K5(2a, 2/m) = 0@5(BaCd2Sb2) в виде двух колец из трех атомов с общим атомом Ba, кластеров K6(4e, –1) = 0@(Ba4Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, кластеров K6(4f, –1) = 0@(Ba2Cd2Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, 6 атомных кластеров K6(2c, 2/m) = 0@4(Ba4Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, атомов Cd и Sb, образующих цепь, и атомы-спейсеры Sb(4). Реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки 3D-структур из кластеров-прекурсоров в виде: первичная цепь → слой → каркас.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):384-399
384-399
Структура порового пространства стеклообразных мембран, допированных галогенидами серебра
Abstract
Для мезопористых стеклообразных матриц и композитов на их основе – базовых матриц, легированных галогенидами серебра (Hal = Cl, Br, I), проведено исследование структурных параметров (удельная поверхность, диаметр пор, распределение пор по размерам, объемная пористость, коэффициент извилистости пор и коэффициент структурного сопротивления) методами адсорбции газов, фильтрации жидкости и электропроводности в растворах 1 : 1 зарядных электролитов.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):400-419
400-419
Новый стеклокристаллический материал состава Li-эгирина на основе ß-кварцевого твердого раствора и его электрохимические свойства
Abstract
Методами дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгенофазового анализа исследованы процессы фазовых превращений и кристаллические фазы, выделяющиеся в порошках закаленных стекол, близких к составу к Li-эгирину (LiFeSi2O6), прошедших термообработку в интервале температур 600–1000 °C. Впервые установлено образование низкотемпературной метастабильной гексагональной литиево-железосиликатной кристаллической фазы со структурой β-кварца. Обсуждаются условия получения и параметры этой фазы, а также электрохимические свойства полученного материала. На первом цикле заряда-разряда ячейка, содержащая в качестве анода кристаллическую фазу со структурой β-кварца, имеет значение удельной емкости ~400 мAч/г, что более чем в 1.5 раза превышает это значение для моноклинной модификации Li-эгирина.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):420-434
420-434
Прочностные характеристики кварцоидных стекол, допированных цезием
Abstract
В статье представлены результаты определения трещиностойкости кварцоидных стекол, допированных цезием. Расчеты трещиностойкости проведены на основании измеренных величин микротвердости и модуля Юнга. Проанализирована взаимосвязь величины трещиностойкости с содержанием оксида цезия (Cs2O 0.68–2.11 мас. %) в стекле. Результаты измерения 11В и 29Si ЯМР спектров применены для интерпретации влияния присутствия цезия в стекле на способность исследуемого материала противостоять образованию трещин.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):435-448
435-448
Механическая прочность геополимеров на основе алюмосиликатов подгруппы каолинита с различной морфологией частиц
Abstract
Исследованы закономерности формирования геополимерных материалов на основе алюмосиликатов подгруппы каолинита (Al2Si2O5(OH)4 · nH2O) с различной морфологией частиц на примере природного пластинчатого каолинита и нанотрубчатого галлуазита в условиях их щелочной активации. Установлено, что прочность на сжатие образцов на основе галлуазита может в 1.4 раза превышать прочность образцов на основе каолинита и достигать 85 МПа. Исследования методом рентгеновской дифракции и электронной микроскопии показали различия в фазовом составе и морфологии получаемых образцов в зависимости от природы исходного прекурсора. Образцы на основе нанотрубчатого галлуазита геополимеризуются в широком диапазоне отношений SiO2/Al2O3, что приводит к высоким значениям механической прочности. Пластинчатый каолинит может перекристаллизовываться в условиях щелочной активации в цеолиты со структурами А и Y, что, соответственно, снижает механическую прочность образцов.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):449-457
449-457
Получение объемных цеолитов путем гидротермальной обработки геополимеров
Abstract
Исследована возможность получения объемных цеолитов путем щелочной активации и последующей гидротермальной обработки природного каолина марки КР-1. Щелочной активатор был получен смешением растворов жидкого стекла и гидроксида натрия. Массовую долю жидкого стекла в составе щелочного активатора варьировали от 0 до 90 мас. % с шагом в 10%. В зависимости от количества добавляемого жидкого стекла были получены аморфные геополимерные материалы, а также объемные цеолиты со структурами А и Y, что подтверждается данными рентгенофазового анализа. Дополнительная гидротермальная обработка образцов при 140 °C в щелочной среде привела к кристаллизации цеолитов со структурами содалита, фажазита и цеолита P.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):458-463
458-463
Формирование на поверхности древесины прозрачных защитных покрытий на основе биоцидных комплексов Mn(II)
Abstract
Описано формирование на поверхности древесины биостойкого защитного покрытия на основе ацетатных комплексов Mn(II) с 1,10-фенантролином. Описан синтез ацетатных моно-, бис- и трис-хелатных комплексов Mn(II) с 1,10-фенантролином и проведено их исследование методами ИК-спектроскопии и термогравиметрии. Для ацетатных комплексов Mn(II) с 1,10-фенантролином осуществлено изучение их фунгистатической активности по отношению к грибам Ulocladium sp. Исследованы физико-механические свойства новых прозрачных защитных покрытий на древесине, в состав которых в качестве активных биоцидных компонентов входят данные соединения. Прозрачные защитные покрытия представляют собой двухслойные системы с предварительно нанесенным на поверхность древесины первичным пропиточным слоем активного биоцидного компонента – ацетатных 1,10-фенантролиновых комплексов Mn(II) и вторым защитным слоем кремнийорганического лака КО-921 на основе полиметилфенилсилоксановой смолы. Представлены результаты атмосферных погодных испытаний образцов древесины (заболонь сосны) с нанесенными прозрачными защитными покрытиями в плане их способности предотвращать биоразрушение древесины в условиях тропического саванного климата Совместного Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра (далее – Российско-Вьетнамского Тропического центра).
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):464-481
464-481
La2BaLu2O7: Новый смешанный кислородно-ионный проводник
Abstract
Активно ведется разработка новых керамических материалов, которые обладают ионной проводимостью и могут быть использованы в качестве компонентов в различных электрохимических устройствах. Это исследование сосредоточено на изучении электропроводности полученного недавно слоистого перовскитоподобного оксида La2BaLu2O7, обладающего двухслойной структурой Руддлесдена-Поппера. Соединения с данной структурой проявляют ионную проводимость, уровень которой зависит от замещений в кристаллической решетке. Было установлено, что электропроводность в La2BaLu2O7 имеет смешанный кислородно-ионный характер, при этом ионная проводимость составляет в среднем 66.5% от общей проводимости.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):482-489
482-489
Short articles
К вопросу о возможности регенерации композитов “пористое стекло – оксид цинка” после сорбции метиленового синего
Abstract
Проведены поисковые исследования, направленные на разработку методики очистки фотокаталитических композитов на основе пористого стекла, модифицированного оксидом цинка, от органического красителя метиленового синего, с целью их регенерации. Продемонстрирована эффективность применения комбинированного метода очистки (последовательная промывка водой и этиловым спиртом с последующей термообработкой), обеспечивающего сохранение содержания ZnO в композите и его сорбционных свойств по отношению к метиленовому синему.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):490-494
490-494
Размерная зависимость точки Кюри системы наночастиц сегнетовой соли в пористых диэлектрических матрицах
Abstract
Исследованы диэлектрические свойства нанокомпозиционных материалов, полученных диспергированием сегнетовой соли в пористых диэлектрических матрицах цеолитов, асбестов и опалов. Установлена немонотонная зависимость температуры Кюри от размера наночастиц сегнетоэлектрика.
Glass Physics and Chemistry. 2025;51(4):495-500
495-500