Спосіб отримання монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату (к2mo8о16)

1 Спосіб отримання монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату (КгМовОіє), що включає змішування порошків вихідних компонентів гідрооксиду калію (КОН), триоксиду молібдену (МоОз), молібденвмісної складової, нагрівання суміші при високих температурах та тиску, який відрізняється тим, що як молібденвмісну складову використовують парамолібдат амонію чотириводний ((ІЧН4)бМо7О24 х 4Н2О), при цьому ВИХІДНІ компоненти взято в такій КІЛЬКОСТІ гідрооксид калію (КОН) (2,00 - 2,35 моль), триоксид молібдену (МоОз) (0,90 - 1,10 моль), парамолібдат амонію чотириводний ((NH4)6Mo7O24 х 4Н2О) - (0,80 - 1,35 моль), а нагрівання здійснюють при температурі 773 1373К та тиску 4 - 8ГПа протягом 4 - Юхв 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що тиск створюють в апараті високого тиску типу тороїд Винахід відноситься до області хімічної технологи та стосується отримання монокристалів, а саме дикалію 16-оксооктамолібдату (КгМовОіє), який може використовуватись як напівпровідниковий матеріал Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є спосіб отримання кристалів дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє) /Torardi С С, Calabrese J С Hydrothermal Synthesis of a New Molybdenum Hollandite Containing Tetranuclear Metal Atom Clusters X-ray Crystal Structure of K2Mo8Oi6 Inorganic Chemistry (INOCA) 23 (1984) 3281 - 3284/, який передбачає змішування вихідних компонентів водного розчину гідроксиду калію (КОН), триоксиду молібдену (МоОз) та молібденвмісної складової та їх нагрівання при високих температурах та тиску, причому як молібденвмісну складову використовують металічний молібден (Мо), нагрівання здійснюють в умовах автоклава (камера із золота) при тиску насиченої пари О.ЗГПа та температурі 773 - 973К на протязі 12 16год го удосконалення способу отримання монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату (КгМовОіє), при якому завдяки використанню, як молібденвмісної складової парамолібдату амонію чотириводного ((ІЧН4)бМо7О24 х 4НгО) у запропонованій КІЛЬКОСТІ та здійснення процесу в умовах високого тиску, вдається при значному зниженні часу взаємодії (більш, ніж в сто разів), отримати ЯКІСНІ монокристали (1,1 х 1,0 х 0,50мм) дикалію 16оксооктамолібдату при поліпшенні технологічності та підвищенні продуктивності процесу Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання монокристалів дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє), який передбачає змішування вихідних порошкоподібних компонентів гідрооксиду калію (КОН), триоксиду молібдену (МоОз), молібденвмісної складової, нагрівання суміші при високих температурах та тиску, згідно винаходу як молібденвмісну складову використовують парамолібдат амонію чотириводний ((ІЧН4)бМо7О24 х 4Н2О), а нагрівання здійснюють при температурі 773 - 1373К в умовах високого тиску 4 - 8ГПа на протязі 4 - Юхв У запропонованому способі, завдяки використанню нового молібденвмісного компонента ((ІЧН4)бМо7О24 х 4НгО) для отримання монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату та здійснення процесу під високим тиском, з'являється можливість отримувати значні за розмірами монокриста Основними недоліками наведеного способу отримання монокристалів дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє) є довготривалість, низька технологічність процесу, розміри якісних кристалів отриманих за таким способом не перевищують 0,014 х 0,016 х 0,33мм В основу винаходу поставлено завдання тако О о ю ю 51500 ли дикалію 16-оксооктамолібдату із значним скороченням часу (більш, ніж в сто разів) взаємодії без використання автоклавного обладнання Застосування нагрівання суміші під високим тиском дозволяє прискорити процес термобаричного розкладу парамолібдату амонію чотириводного ((І\ІН4)бМо7О24 х 4ЬІ2О), що супроводжується процесами відновленням молібдену (утворення активно-відновної атмосфери), який міститься в його складі та дозволяє вирощувати ЯКІСНІ кристали дикалію 16-оксооктамолібдату з виходом 25 30% На кресленні (фіг) представлена схема комірки високого тиску для отримання монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату, яка містить 1 вихідну суміш, 2 - диски з молібденової пластини, З - торцеві диски із диоксиду цирконію, 4 - графітовий нагрівам, 5 - втулку із кальциту, 6- ущільнювальне пірофілітове кільце, Приклад 1 Змішували ВИХІДНІ компоненти гідрооксид калію (КОН) (2,17моль), триоксид молібдену (МоОз) (1,0моль), парамолібдат амонію чотириводний ((NH4)6Mo7O24 x4H 2 O) (1,07моль) Нагрівання проводили при температурі 1073К в умовах високого тиску бГПа на протязі 7,0хв в комірці високого тиску представленій на кресленні Для цього циліндричну втулку із кальциту (з конусоподібними кінцями) 5 коаксиально з'єднують з циліндричним графітовим нагрівачем 4, ззовні комірку ущільнювали пірофілітовим кільцем 6 В центральну частину комірки (не використовуючи захисного покриття) переносять подрібнену вихідну суміш 1 Для запобігання контакту вихідної суміші 1 з торцевими дисками 3, які виконано з термостійкої кераміки на основі диоксиду цирконію, використано диски з молібденової пластини 2 Отриману зборку розміщували в наковальні із заглибленням, ство рюючи квазіпдростатичним стисненням необхідний тиск по місцю розміщення шихти та пропускали електричний струм для створення необхідної температури Після завершення процесу (7,0хв) вимикають нагрів та знижують тиск Отримані монокристали ВІДДІЛЯЮТЬ від зруйнованих залишків камери високого тиску та відмивають гарячою водою, промивають ацетоном та висушують на повітрі при 120°С Значна частина отриманих в такий спосіб кристалів має ЛІНІЙНІ розміри 1,1 х 1,0 х 0,5мм Загальний вихід кристалів дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє) по відношенню до кристалоутворюючих компонентів складає 25 30% Отримання монокристалів дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє) було здійснено також при граничних значеннях режимів та складу суміші (пп 2 - 3) та при виході за їх межі (пп 4, 15), а також отримано монокристали дикалію 16оксооктамолібдату (КгМовОіє) за прототипом (п 16) При виборі мольного складу компонентів вихідної суміші за межами пропонованих інтервалів не вдається отримати ЯКІСНІ кристали дикалію 16-оксооктамолібдату (КгМовОіє), значно знижується вихід, зростає доля побічних продуктів Використання тиску в інтервалі 4 - 8ГПа дозволяє в усьому запропонованому інтервалі отримувати монокристали наведених розмірів Дані представлено в таблиці (додається) Згідно даних, що наведено в таблиці, в запропонованому способі відбувається отримання якісних монокристалів дикалію 16-оксооктамолібдату (КгМовОіє) з розмірами до 1,1 х 1,0 х 0,5мм при суттєвому (більш, ніж в сто разів) зменшенні часу протікання процесу та поліпшення технологічності за рахунок проведення процесу в умовах високих тисків Ташшщ Доя; яж ОБ'ЄКТ J 6 ІПШПЕРАТУРА ВИПРОБУВАНЬ п/п 1 2 3 4 5 К 6 яг 7 о 9 О 10 а П 12 13 14 15 СПОСІВ ЗА ПРОТОТИПОМ 16 к, 17 03 73 7 17 33 12 13 12 13 63 7 17 43 17 03 17 03 17 03 17 03 17 03 17 03 17 03 17 03 83 7 V-KOH АВТ- анараї висіжого їнску, Тиск ГШ 6,в 4,0 8,0 6,9 6$ 6,0 6,0 6,0 US Загальна тривалість еннтезу СКЛАД ВШЗДНО! СУМШІІ моль компоненту 7J) ї* 2,17 10$ 2,00 4,6 2,0 І* і 3* 1,0 1,07 лініня розміри монокристалів им 4* 0,90 0,80 2,35 1,10 1,35 2,20 0,95 1,00 12,9 2,30 0,97 ЇДІ 8# 2,10 0,95 1,30 4,0 2,25 0,10 0,90 7* 7,0 2,10 0,95 . атмосфера сшггезу )мовн АИ 1 ткну TspeQ 1,1* 1,0x0^0 l^xO>;lMS j-мпвн АЯТ пшу торій 1,1x1^x0,50 jsto«H ДВТ Hmj герпїд 0,fe0,8xваж)госвіад5, зрості 7,0 2,00 2,33 2,17 2,20 0.80 0,80 1,40 1,35 1,00 0,80 0,97 1,07 0,7x&8x035 0^x1,0x^5 1,0x0,7x0^3 ЦІХЄ^ХО^О вщшиашящзащхдаяюванпгошпаду зростки уяera ABT finrj ґ^мДз юдашеши ВІД защитвоважго складу, зрояхи їмиви АВТ nmy щ « й згипшіж вяхщгоі шшга, малий вихщ JMOtffl ЛЭТ ТЮ^"ГОро11 щдавденнїЕШзапрстшпшкжосмшо, зроешн 7* 7,В ?,В S40 0,017 0,004 1,30 " 0,005 0,014x0,016x0,33 ВЩНЖІИЯ нд запрдашюваного иоівд, зроепси ^кгаі л е т інпу T^ioti вщюкння вш защхнншовшого сжпаду, зроеші j a i o e a ДВТ m n j TOJKKI умови автооава угеорення вшжхт фаз, зростків, незначга розміри Жйкшрисгаїш 51500 ФІГ. 0,5 см ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71