Синтез нанопорошков манганита лантана в реакциях горения под действием электромагнитного поля
А.А. Остроушко, Т.Ю. Жуланова (Максимчук), Е.В. Кудюков, И.Д. Гагарин, О.В. Русских
ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.820
Оригинальная статья
Аннотация: Методом горения нитрат-органических прекурсоров разного состава были синтезированы образцы манганита лантана, допированного стронцием. Процесс горения реализовали в условиях воздействия внешнего переменного электромагнитного поля и в его отсутствие. Обнаружено, что в ходе горения прекурсоров происходит термохимическое генерирование зарядов, зафиксированное как разность потенциалов прекурсор-земля. Показано, что состав исходного прекурсора (органический компонент и его количество), а так же присутствие внешнего переменного электромагнитного поля оказывают влияние на величину возникающей разности потенциалов, варьировавшейся от -7 до 125 В. Наличие внешнего поля приводило к сдвигу возникающей разности потенциалов в сторону положительных значений. Показана взаимосвязь между изученными электромагнитными свойствами (намагниченность насыщения, коэрцитивная сила, температура Кюри) полученных образцов и разностью потенциала прекурсор – земля, возникающей в ходе синтеза. Значения температуры Кюри варьировались в области 38-79°С для образцов, полученных под влиянием переменного электро-магнитного поля, и 49-104°С – в его отсутствие.
Ключевые слова: Сложные оксиды, манганит лантана, синтез, реакции горения, заряды, электромагнитное поле, магнитные свойства
- Остроушко Александр Александрович – д.х.н., профессор, главный научный сотрудник, заведующий Отделом химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Жуланова (Максимчук) Татьяна Юрьевна – лаборант-исследователь Отдела химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Кудюков Егор Владимирович – младший научный сотрудник Отдела магнетизма твердых тел, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Гагарин Илья Димитриевич – младший научный сотрудник, заведующий Отделом химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Русских Ольга Владимировна – к.х.н., старший научный сотрудник, заведующий Отделом химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Ссылка на статью:
Остроушко, А.А. Синтез нанопорошков манганита лантана в реакциях горения под действием электромагнитного поля / А.А. Остроушко, Т.Ю. Жуланова (Максимчук), Е.В. Кудюков, И.Д. Гагарин, О.В. Русских // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 820-828. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.820.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Lim, E. No oxidation activity of Ag-doped perovskite catalysts / E. Lim, Y.J. Kim, J.H. Kim et al. // Journal of Catalysis. – 2014. – V. 319. – P. 182-193. DOI: 10.1016/j.jcat.2014.09.007.
2. Русских, О.В. Синтез, морфология и активность катализаторов La1-xAgxMnO3±y / О.В. Русских, Д.В. Иванов и др. // Кинетика и катализ. – 2016. – Т. 57. – №. 5. – С. 719-728. DOI: 10.7868/S0453881116050166.
3. Ifrah, S. Conventional hydrothermal process versus microwave-assisted hydrothermal synthesis of La1-xAgxMnO3+ (x=0, 0.2) perovskites used in methane combustion / S. Ifrah, A. Kaddouri, P. Gelin, D. Leonard // Comptes Rendus Chimie. – 2007. – V. 10. – I. 12. – P. 1216-1226. DOI: 10.1016/j.crci.2007.08.002.
4. Liu, Y. Electrical conduction in La0.85Sr0.15MnO3:Agx (0≤ x≤ 0.5) ceramics with large room-temperature TCR / Y. Liu, T. Sun, G. Dong, S. Zhang, X. Liu // Ceramics International. – 2019. – V. 45. – I. 18. – P. 24070-24077. DOI:10.1016/j.ceramint.2019.08.113.
5. Bubnovskaya, L. Magnetic fluid hyperthermia of rodent tumors using manganese perovskite nanoparticles / L. Bubnovskaya, A. Belous, S. Solopan et al. // Journal of Nanoparticles. – 2014. – V. 2014. – Art. id 278761. – 9 p. DOI: 10.1155/2014/278761.
6. Joseph, S. Unraveling the effects Mn-site doping on structural, magnetic and magnetotransport properties of Nd0.67Sr0.33Mn0.9T0.1O3 (T= Mn, Fe, Cr, Ni) / S. Joseph, R.E. John, K.V. Saban // Ceramics International. – 2019. – V. 45. – I. 17. – P. 21249-21262. DOI:10.1016/j.ceramint.2019.07.107.
7. Сухоруков, Ю.П. Эволюция магнитооптических и транспортных свойств пленок La1-xAgxMnO3 в зависимости от концентрации серебра / Ю.П. Сухоруков, Е.А. Ганьшина, Н.Н. Лошкарева и др. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2007. – Т. 131. – №. 4. – С. 642-651.
8. Szewczyk, A. Direct and specific heat study of magnetocaloric effect in La0.845Sr0.155MnO3 / A. Szewczyk, M. Gutowska, K. Piotrowski, B. Dąbrowski // Journal of applied physics. – 2003. – V. 94. – I. 3. – P. 1873-1876. DOI: 10.1063/1.1591411.
9. Komova, O.V. The Formation of perovskite during the combustion of an energy-rich glycine–nitrate precursor / O.V. Komova, S.A. Mukha, A.M. Ozerova et al. // Materials. – 2020. – V. 13. – I. 22. – Art. № 5091. – 18 p. DOI: 10.3390/ma13225091.
10. Ostroushko, A.A. Oxide material synthesis by combustion of organic-inorganic compositions / A.A. Ostroushko, O.V. Russkikh // Наносистемы: физика, химия, математика. – 2017. – V. 8. – I. 4. – P. 476-502. DOI: 10.17586/2220-8054-2017-8-4-476-502.
11. Остроушко, А.А. Изучение генерирования зарядов при синтезе наноразмерных сложных оксидов в реакциях горения органо-неорганических прекурсоров / А.А. Остроушко, О.В. Русских, И.Д. Гагарин, Е.А. Филонова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2019. – Вып. 11. – С. 215-222. DOI:10.26456/pcascnn/2019.11.215.
12. Popkov, V.I. Effect of spatial constraints on the phase evolution of YFeO3-based nanopowders under heat treatment of glycine-nitrate combustion products. / V.I. Popkov, O.V. Almjasheva, V.N. Nevedomskiy et al. // Ceramics International. – 2018. – V. 44. – I. 17. – P. 20906-20912. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.08.097.
13. Deganello, F. Citrate–nitrate auto-combustion synthesis of perovskite-type nanopowders: A systematic approach / F. Deganello, G. Marci, G. Deganello // Journal of the European Ceramic Society. – 2009. – V. 29. – I. 3. – P. 439-450. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2008.06.012.
14. Ostroushko, A.A. Charge generation during the synthesis of doped lanthanum manganites via combustion of organo-inorganic precursors / A.A. Ostroushko, O.V. Russkikh, T.Yu. Maksimchuk // Ceramics International. – 2021. – V. 47. – I. 15. – P. 21905-21914. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.04.208.
15. Остроушко, А.А. Факторы, определяющие термохимическое генерирование зарядов в реакциях горения нитрат-органических прекурсоров материалов на основе манганита лантана и диоксида церия / А.А. Остроушко, Т.Ю. Максимчук, А.Е. Пермякова, О.В. Русских // Журнал неорганической химии. – 2022. – Т. 67. – №. 6. – С. 727-738. DOI: 10.31857/S0044457X22060186.
16. Максимов, Ю.М. СВС в электрических и магнитных полях / Ю.М. Максимов, В.И. Итин, В.К. Смоляков, А.И. Кирдяшкин // Вестник РФФИ. – 2005. – № 2 (40). – С. 18-34.
17. Кузнецов, М.В. Высокотемпературный синтез неорганических материалов в условиях внешних физических воздействий и исследования их физико-химических характеристик / М.В. Кузнецов // Инновационная наука. – 2021. – № 10-1. – С. 6-9.
18. Губин, С.П. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрков // Успехи химии. – 2005. – Т. 74. – Вып. 6. – С. 539-574.
19. Liu, S. Structural and magnetic properties of high magnetic-field-assisted hydrothermal synthesized Bi6Fe2Ti3O18 particles / S. Liu // Modern Physics Letters B. – 2020. – V. 34. – № 3. – Art. № 2050043. – 11 p. DOI: 10.1142/S0217984920500438.
20. Спирт поливиниловый. Технические условия: ГОСТ 10779-78. – Введ. 01.01.1980. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1987. – 24 c.
21. Zhang, N. Grain size-dependent magnetism in fine particle perovskite, La1-xSrxMnOz / N. Zhang, W. Yang, W. Ding, D. Xing, Y. Du // Solid state communications. – 1999. – V. 109. – I. 8. – P. 537-542. DOI: 10.1016/S0038-1098(98)00585-7.