Сложные микрокристаллические фосфаты и силикаты с дефектными структурами: гидротермальный синтез и синхротронное исследование при низких температурах

Лабораторные эксперименты по гидротермальному синтезу фосфатов и силикатов, проводимые в условиях вариаций температуры, давления, соотношения исходных компонентов, pH, с применением различных растворителей и минерализаторов, позволяют получать аналоги минералов пегматитов и гидротермалитов. Зачастую новые фазы, полученные гидротермально, оказываются микрокристаллическими - размером до 40 мкм. Для получения достоверной структурной информации и расшифровки структур микрокристаллов будут проведены прецизионные рентгеноструктурные исследования на синхротроне при низких температурах (100 К) (на европейском источнике синхротронного излучения ESRF в Гренобле). Особенностью планируемых для изучения соединений является их дефектная, частично разупорядоченная структура. Тем не менее, на базе низкотемпературных экспериментальных данных, полученных на синхротроне, кристаллические структуры сложных фосфатов и силикатов могут быть решены и уточнены с помощью комплекса программ SHELX и SIR. Кристаллохимический анализ новых соединений позволит найти их природные минеральных аналоги, установить архетипы и производные структуры, выявить закономерности между особенностями кристаллических структур и химическим составом, и условиями фазообразования. Топологический анализ новых фосфатов и силикатов переходных металлов позволит спрогнозировать перспективные физические свойства в зависимости от характера структурных фрагментов, формирующих их кристаллические постройки. Необычайное кристаллохимическое разнообразие природных и синтетических фосфатов и силикатов переходных металлов предопределяет их широкое использование в качестве катализаторов, сорбентов, биоматериалов, молекулярных сит, ионообменников, магнитных материалов. Все это делает актуальным фундаментальные исследования по синтезу новых кристаллов сложных фосфатов и силикатов, их рентгеноструктурному и кристаллохимическому анализу и выявлению вероятных перспективных физических свойств соединений переходных d-элементов на основе топологического анализа их кристаллических структур.