ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ Ag8SіSе6–Ag7PSе6

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/pcsd-2023-4-3

Ключові слова:

рентгенофазовий аналіз, диференційно-термічний аналіз, граничний твердий розчин, необмежена розчинність

Анотація

Досліджено взаємодію в квазібінарній системі Ag8SіSе6–Ag7PSе6. Сплави системи отримували із простих речовин високого ступеня чистоти (не менше як 99,99 мол.% основної речовини) прямим однотемпературним методом в автоматичній муфельній печі МП-60 (максимальна температура синтезу складала 1220 К). Ідентифікацію вихідних сполук та досліження отриманих сплавів здійснювали методами РФА, РСА та ДТА. Система Ag8SіSе6–Ag7PSе6 є квазібінарним перерізом у квазіпотрійній системі Ag2Sе–SіSе2–P2Sе5 і характеризуються повною взаємною розчинністю компонентів як у рідкому стані так і в твердому між високотемпературними кристалічними модифікаціями цих сполук і відноситься до I типу за Розебомом. В підсолідусній області при 300 К між трьома однофазними областями знаходиться дві двофазні області: одна невелика в межах ~2-4 мол. % Ag7PS6 ((ПГ P213 + ПГ F-43m), а інша доволі значна від ~ 37 до 78 мол. % Ag7PS6 ((ПГ P213 + ПГ F-43m). Утворення твердих розчинів заміщення складів Ag8‑xSі1‑xPxSе6 (х=0-1) зі зростанням температури розширює область високотемпературної кубічної фази (ПГ F-43m). Утворення HTМ твердих розчинів значно знижує температуру поліморфного переходу обох вихідних селенідів. Методом порошку досліджено структуру двох окремих складів з твердих розчинів: Ag7,2P0,8Si0,2Se6 та Ag7,7Si0,7P0,3Se6. При переході від складу Ag7PSe6 до Ag7,2P0,8Si0,2Se6 має місце заміщення P(V)→ Si(IV) + Ag(I), тобто відбувається заміщення одного атома (P) двома атомами (Si і Ag). Атоми Si заміщують атоми P і утворюється статистична суміш М (P + Si). В той же час виникає додаткове положення атомів Ag (Ag4). При переході від складу Ag8SiSe6 до Ag7,7Si0,7P0,3Se6 має місце заміщення Si(IV) + Ag(I) → P(V), тобто відбувається заміщення двох атомів (Si і Ag) одним атомом (P). Атоми P заміщують атоми Si і утворюється статистична суміш М (Si + P). В той же час зростає дефектність положень атомів Ag.

Посилання

Ahluwalia G. K. Applications of Chalcogenides: S, Se, and Te : book. Switzerland: Springer, 2017. 474 p.

Babanly M. B., Yusibov Y. A., Abishev V. T. Ternary Chalcogenides Based on Copper and Silver. Baku : BSU Publisher, 1993. 341 p.

Кохан О. П. Взаємодія в системах Ag2X–BIVX2 (BIV – Si, Ge, Sn; X – S, Se) і властивості сполук : дис. … канд. хім. наук : 02.00.01. Ужгород, 1996. 21 с.

Gorochov O. Les composes Ag8MX6 (M=Si, Ge, Sn et X=S, Se, Te). Bulletin de la Société Chimique de France. 1968. Vol. 6. P. 2263-2275.

Venkatraman M., Blachnik R., Schlieper A. The phase diagrams of M2X–SiX2 (M is Cu, Ag; X is S, Se) // Thermochimica Acta. 1995. Vol. 249. P. 13-20. Doi:10.1016/0040-6031(95)90666-5

Piskach L. V., Parasyuk O. V., Olekseyuk I. D. Interaction of argyrodite family compounds with the chalcogenides of II-b elements. Journal of Alloys and Compounds. 2006. Vol. 421(1-2). P. 98-104. Doi: 10.1016/j.jallcom.2005.11.056

Kuhs W.R., Nitsche R., Scheunemann K. The argyrodites – a new family of tetrahedrally close-packed structures. Materials Research Bulletin. 1979. Vol. 14(2). P. 241-248. Doi: 10.1016/0025-5408(79)90125-9.

Поторій М.В., Мілян П.М. Закономірності та особливості взаємодії компонентів в системах Me–P–S(Se), де Ме – Cu, Ag, Zn, Cd, In, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi. Український Хімічний журнал. 2016. Т. 82(2). С. 71-78.

Blachnik R., Wickel U. Phasenbeziehungen im System Ag–As–S und thermochemisches Verhalten von Ag7MX6‑Verbindungen (M = P, As, Sb; X = S, Se). Zeitschrift für Naturforschung B.1980.Vol. 35 b(10). P. 1268-1271. Doi: https://doi.org/10.1515/znb-1980-1019

Evain M., Gaudin E., Boucher F., Petricek V., Taulelle F. Structures and Phase Transitions of the A7PSe6 (A = Ag, Cu) Argyrodite-Type Ionic Conductors. I. Ag7PSe6. Acta Crystallographica. 1998. B 54, Р. 376-383. Doi:10.1107/S0108768197019654

Beeken R.B., Driessen C.R., Hinaus B.M., Pawlisch D.E. Electrical conductivity of Ag7PSe6 and Cu7PSe6. Solid State Ionics. 2008. Vol. 179. P. 1058-1060. Doi: 10.1016/j.ssi.2008.01.014

Francisco R.H.P., Eckert H. Compound Formation and Local Structure in Ternary Metal-Phosphorus-Selenium Systems // Journal of Solid State Chemistry. 112(2). 1994. P. 270-276. https://doi.org/10.1006/jssc.1994.1303

Patsorn Boon-on, Belete Asefa Aragaw, Chun-Yen Lee, Jen-Bin Shic, Ming-Way Lee. Ag8SnS6: a new IR solar absorber material with a near optimal bandgap. RSC Advances. 2018. № 8. P. 39470-39476. https://doi.org/10.1039/C8RA08734B

Ishii M., Onoda M., Chen Xue-an, Wada H., Shibata K. Vibrational spectra and phase transitions of Cu8MX6 (M – Si, Ge; X – S, Se) and Cu4GeS4. Solid State Ionics. 2000. Vol. 136-137(1-2). P. 403-407. DOI: 10.1016/S0167-2738(00)00469-0

Reissig F., Heep B., Panthöfer M., Wood M., Anand S., Snyder G.J., Tremel W. Effect of anion substitution on the structural and transport properties of argyrodites Cu7PSe6−xSx. Dalton Transactions. 2019. Vol. 48. P. 15822-15829. https://doi.org/10.1039/C9DT03247A

Akselrud L. G., Grin’ Yu. N., Zavalij P. Yu. WinСSD: Software package for crystallographic calculations (Version 4). Journal of Applied Crystallography. 2014. Vol. 47(2). Р. 803–805. https://doi.org/10.1107/S1600576714001058

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-30

Як цитувати

ПІСКАЧ, Л., СТЕЦА, І., & ГУЛАЙ, Л. (2023). ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ Ag8SіSе6–Ag7PSе6. Проблеми хімії та сталого розвитку, (4), 20–29. https://doi.org/10.32782/pcsd-2023-4-3

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 > >>