Publikace detail

Influence of Rare Earth Elements (REEs) on the Structure and Optical Properties of Lithium Zirconium Phosphate (LZP)

Autoři: Gorodylova Nataliia | Kosinová Veronika | Šulcová Petra

Rok: 2020

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: CrystEngComm

Název nakladatele: Royal Society of Chemistry

Místo vydání: Cambridge

Strana od-do: 5890-5899

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Vliv prvků vzácných zemin (REE) na strukturu a optické vlastnosti fosforečnanu lithno-zirkoničitého (LZP)	Byl ověřen koncept realizace různých substitučních modelů v krystalových strukturách REE – LZP, kde REE zaujímají krystalografické polohy Li+ nebo Zr4+ odpovídající triclinickému Li1−3xREExZr2(PO4)3 nebo NASICONový vodivý ion rhombohedrální fáze Li1+xZr2−xREEx(PO4)3. Byly testovány různé přístupy syntézy (Pechiniho metoda s polymerovatelným komplexem a reakce v pevném stavu), aby byly získány polykrystalické vzorky s REE = La a x = 0,1. Mechanismus reakce ve směsích byl vysvětlen pomocí termické analýzy a XRD. Na základě získaných výsledků byla nejvhodnější metoda syntézy s ohledem na fázové složení (PM) použita k získání celé řady REE – LZP za účelem ověření jejich krystalové struktury a charakterizace jejich optických vlastností pro aplikaci pigmentu. Ukazuje se, že realizaci různých substitučních modelů v polykrystalických vzorcích LZP lze odlišit rentgenovou práškovou analýzou s vysokým rozlišením, která potvrdila koexistenci obou typů pevných roztoků. Fáze REE – LZP však mají omezenou tepelnou stabilitu a za studovaných podmínek je lze získat pouze ve směsi s nesubstituovaným β-LZP. Kromě toho přebytek Li, který se obvykle používá k dosažení tvorby produktů LZP v čisté fázi, ve studovaném případě indukoval náhradu REE ve struktuře LZP produkující fázi (REE)PO4. Je prokázáno, že některé REE (Nd, Tb, Ho a Pr) indukují v keramice LZP atraktivní zabarvení v rozmezí od fialového po žlutý a zelený odstín, což je předem určeno krystalovou strukturou převládající fáze REE – LZP a v některých případech je citlivý na okolní světlo díky luminiscenčním vlastnostem REE.	Tepelná stabilita;fázové přechody;Nasicon;teplota;kondukce;barva;ZrOCl2.8H20;LiZr2(PO4)3;transport;pigmenty
eng	Influence of Rare Earth Elements (REEs) on the Structure and Optical Properties of Lithium Zirconium Phosphate (LZP)	The concept of realisation of different substitution models in REE-LZP crystal structures where REEs occupy either Li+ or Zr4+ crystallographic positions corresponding to triclinic Li1-3xREExZr2(PO4)3 or NASICON-like ion conductive rhombohedral Li1+xZr2-xREEx(PO4)3 phases was verified. Different synthesis approaches (a polymerizable-complex Pechini method and a solid state reaction) were tested to obtain polycrystalline samples with REE = La and x = 0.1. The reaction mechanism in the mixtures was explained using thermal analysis and XRD. On the basis of the obtained results, the most suitable synthesis method with regard to the phase composition (PM) was applied to obtain a whole series of REE-LiPs in order to verify their crystal structure and characterise their optical properties for pigment application. It is shown that realisation of the different substitution models in LZP polycrystalline samples can be distinguished by high resolution X-ray powder analysis that confirmed the co-existence of both types of solid solutions. However, REE-LZP phases have limited thermal stability and under the studied conditions can be obtained only in a mixture with non-substituted beta-LZP. Moreover, Li excess, typically used to achieve the formation of pure-phase LZP products, in the studied case induced REE replacement in the LIP structure producing the (REE)PO4 phase. It is shown that some REEs (Nd, Tb, Ho and Pr) induce in LZP ceramics attractive colouration varying from purple to yellow and green shades, which is pre-determined by the crystal structure of the prevailing REE-LZP phase and in some cases is sensitive to ambient light due to the luminescence properties of REEs.	Thermal-stability;Phase-transitions;Nasicon;Temperature;Conduction;Color;ZrOCl2.8H2O;LiZr2(PO4)3;Transport;Pigments

Vyhledávání

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte