Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск

СИНТЕЗ СУЛЬФАТА ГАЛЛИЯ

https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-3-52-57

Полный текст:

Аннотация

Соединения галлия(III) являются кристаллохимическими аналогами соединений элементов переменной валентности в степени окисления (+3), представляющие интерес как катодные материалы для электрохимических источников тока (железо, ванадий, хром). Литературные данные о сульфате галлия немногочисленны. Разработана методика синтеза безводного Ga2(SO4)3 из основного ацетата галлия. Образующийся гидратированный сульфат галлия чрезвычайно гигроскопичен. Его сушили на фильтре, а затем в динамическом вакууме 10-2 Торр, в течение 2 ч с целью удаления воды и остатков уксусной кислоты. Сульфат галлия, полупродукты его синтеза и продукты термической обработки изучены методами дифференциально-термического и рентгенофазового анализа. Рассчитано количество кристаллизационной воды и установлен состав кристаллогидрата Ga2(SO4)3∙18H2O. В интервале температур 40-350 ºС кри-сталлогидрат теряет воду в шесть стадий до безводного Ga2(SO4)3, который, в свою очередь, разлагается при 700 ºС, образуя нанокристаллический оксид Ga2O3. Безводный сульфат галлия слабо гигроскопичен и требует хранения в эксикаторе. Показано, что для выделения сульфата галлия из сернокислого раствора может быть использован пропанол-2, экcтрагирующий уксусную кислоту и, как следствие, обладающий высаливающим действием. Образуется аморфное вещество, который теряет массу при нагревании до 400 ºС. Однако рентгенографически чистый Ga2(SO4)3 получить таким образом не удается. По аналогии с соединениями индия можно предположить частичное образование оксосульфата галлия.

Об авторах

В. Ю. Пройдакова
Московский технологический университет (Институт тонких химических технологий)
Россия

магистр кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов им. К.А. Большакова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



С. В. Кузнецов
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Россия

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 38



В. В. Воронов
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Россия

кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией

119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 38



П. П. Федоров
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Россия

доктор химических наук, профессор кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов им. К.А. Большакова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

заведующий лабораторией

119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 38



Список литературы

1. Palacin M.R. Recent advances in rechargeable battery materials: a chemist’s perspective // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. P. 2565-2575.

2. Dunn B., Kamath H., Tarascon J.M. Electrical energy storage for the grid: a battery of choices // Science. 2011. V. 1334. P. 928-935.

3. Wang Y., Li H., Chen M., Yang X., Jiang D. Synthesis and electrochemical performance of LiFePO4/C cathode materials from Fe2O3 for high-power lithium-ion batteries // Ionics. 2017. V. 23. № 2. P. 377-384.

4. Xiang X., Zhang K., Chen J. Recent advances and prospects of cathode materials for sodium-ion batteries // Adv. Mater. 2015. V. 27. P. 5343-5364.

5. Barpanda P., Oyama G., Ling C.D., Yamada A. Krohnkite-type Na2Fe(SO4)2·2H2O as a novel 3.25 V insertion compound for Na-ion batteries // Chem. Mater. 2014. V. 26. P. 1297-1299.

6. Ivanova R.V. Khimiya i tekhnologiya galliya [Chemistry and technolodgy of gallium]. Moscow: Metallurgiya Publ., 1973. 320 p. (in Russ.).

7. Fedorov P.I., Mokhosoev M.V., Alexeev F.P. Khimiya galliya, indiya i talliya [Chemistry of gallium, indium and tallium]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1977. 224 p. (in Russ.).

8. Yatcenko S.P. Solubility isothe8. Yatcenko S.P. Solubility isotherm in the Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-SO3-H2O system at 20-degrees // Zhurn. neorg. khimii rm in the Ga2O3-SO3-H2O system at 20-degrees // Zhurn. neorg. khimii

9. Fricke R., Blencke W. Beiträge zur chemie des galliums // Z. anorg. allg. Chem. 1925. B.143. S. 183-193.10. Kokkoros P.A. Röntgenuntersuchung der wasserfreien Sulfate der dreiwertigen Metalle Eisen, Chrom und Gallium // Tscher. Miner. Petrog. 1965. V. 10. P. 45-51.

10. Krause M., Gruehn R. Contributions on the thermal behavior of sulphates. XVII. Single crystal structure refinements of In<sub>2</sub>(SO4)<sub>3 </sub>and Ga2(SO4)3 // Z. Krist. 1995. Bd. 210. S. 427-431.

11. Baudler M., Brauer G., Feher F., F. Huber, Klement R., Kwasnik W., Schenk P.W., Schmeisser M., Steudel R. Handbuch der praparativen Anorganischen Chemie. Stuttgart: Enke Verlag, 1975. 608 s.

12. Fedorov P.I., Jiang Chi-Juing. The system Na, Al//SO4 // Zhurn. neorg. khimii (Russian J. Inorg. Chem.). 1966. V. 11. № 3. P. 669-671 (in Russ.).

13. Fedorov P.I., Akchurin R.H. Indium. М.: Nauka Publ., 2000. 276 p. (in Russ.); Peking: Ed. Peking University Press, 2005 (in Chinese).


Для цитирования:


Пройдакова В.Ю., Кузнецов С.В., Воронов В.В., Федоров П.П. СИНТЕЗ СУЛЬФАТА ГАЛЛИЯ. Тонкие химические технологии. 2017;12(3):52-57. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-3-52-57

For citation:


Proydakova V.Yu., Kuznetsov S.V., Voronov V.V., Fedorov P. SyNTHESIS OF GALLIUM SULFATE. Fine Chemical Technologies. 2017;12(3):52-57. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-3-52-57

Просмотров: 134


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)