Влияние особенностей структуры антицеолитных материалов на их физико-химические свойства

Объект исследования - твердый раствор ванадата кальция Ca₅Mg₄₋ₓZnₓ(VO₄)₆ (0 ≤ x ≤ 4). Цель исследования - установление взаимосвязи состава и кристаллической структуры с физико-химическими свойствами сложных оксидов со структурой антицеолита, характеризующейся положительно заряженным каркасом и наличием подвижных слабосвязанных анионов. В процессе работы проводились: экспериментальное подтверждение оптимального метода синтеза и исследование кристаллической структуры и физико-химических свойств антицеолитных материалов на основе ванадата кальция. Разработаны методы синтеза непрерывного твердого раствора Ca₅Mg₄₋ₓZnₓ(VO₄)₆ (0 ≤ x ≤ 4) несколькими способами: твердофазным, золь-гель, механической активацией и кристаллизацией из расплава.Исследован процесс фазообразования соединений, установлены стадии образования промежуточных фаз пированадатов кальция, магния и цинка. Предложен новый метод синтеза однофазных сложных оксованадатов кальция через промежуточные соединения (Ca₃V₂O₈, Mg₃V₂O₈ и Zn₃V₂O₈), который исключает образование пированадатов. Подана заявка на патент «Способ получения керамики для извлечения гелия из газовых смесей», рег. № 2017145932 от 26.12.2017 г. Совокупностью методов (рентгеноструктурный анализ и колебательная спектроскопия) установлено, что оксованадаты кальция Ca₅Mg₄₋ₓZnₓ(VO₄)₆ кристаллизуются в пр. гр. I-43d. Методами ДСК/ТГ и дилатометрии определены температуры плавления и коэффициенты линейного теплового расширения Ca₅Mg₄₋ₓZnₓ(VO₄)₆ (0 ≤ x ≤ 4). Обнаружена возможность наличия фазовых переходов второго рода, что требует дополнительных исследований. Определена общая электропроводность составов Ca₅Mg₄₋ₓZnₓ(VO₄)₆ в диапазоне температур 540 - 720°C.