УДК 546.185

Синтез, строение и взаимодействие с водородом двойных фосфатов Me3+1.5xR4- x(PO4)6 (Me = Cu, Co. R = Cr, Fe.)

А.П. Малахо

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

К настоящему времени изучено строение большого числа фосфатов с общей формулой Me32+R43+(PO4)6, кристаллизующихся в структурном типе Fe7(PO4)6 [1]. В данном структурном типе кристаллизуются также некоторые гидрофосфаты (Co7H4(PO4)6, Fe7H(PO4)6), ванадаты (b -Cu3Fe4(VO4)6, LiCuFe2(VO4)3), молибдаты (Ag2Zn2(MoO4)3, Na2Zn5(MoO4)6 ).

В данной работе изучены условия образования фосфатов Me₃R₄(PO₄)₆ (Me = Cu, Co; R = Fe, Cr), определены кристаллические структуры Me₃R₄(PO₄)₆ (Me = Cu, Co; R = Fe, Cr), изучено взаимодействие с водородом некоторых фосфатов Me₃Fe₄(PO₄)₆ (Me = Cu, Co, Ni).

Синтез соединений проводили на воздухе при разных температурах из стехиометрических смесей оксидов и гидрофосфата аммония. Полученные соединения исследовались методами рентгенофазового, зрентгеноструктурного аналиа и мессбауэровской спектроскопии. Для уточнения структур Me₃R₄(PO₄)₆ (Me²⁺ = Cu, Co; R³⁺ = Fe, Cr) в качестве начальной модели использовали координаты атомов структуры Co3Fe4(PO4)6 [2].

Восстановление образцов состава Me₃Fe₄(PO₄)₆ (Me = Cu, Co, Ni) проводили в течение 2 часов при разных температурах в токе водорода. Из полученных данных по взаимодействию синтезированных фосфатов с водородом следует, что фосфат Cu₃Fe₄(PO₄)₆ разлагается в интервале 300-400 С. Для образцов Me₃Fe₄(PO₄)₆ (Me = Co, Ni) разрушение фазы, изоструктурной Fe₇(PO₄)₆, наблюдается выше 600 С.

Методами РФА и мессбауэровской спектроскопии показано, что при восстановлении часть железа(III) в фосфате Ni₃Fe₄(PO₄)₆ переходит в двухвалентное состояние. Однако большая часть железа не подвергается восстановлению (без разрушения структуры).

• Горбунов Ю.А., Максимов Б.А., Кабалов Ю.К., Иващенко А.Н., Мельников О.К., акад. Белов Н.В. Кристаллическая структура Fe2+3Fe3+4(PO4)6 // Д.А.Н. СССР. 1980. Т.254, 4, C. 873- 877

• Lightfoot P., Cheetham A.K. Neutron diffraction study of the cation distributions in the systems Fe7-xMx(PO4)6 (M = Mn or Co) // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1989. P. 1765