Новости химической науки > новый аморфный тио-гидроксогерманат

В результате работы химиков Steven'а A. Poling'а, Carly R. Nelson и Steve'а W. Martin'а из университета штата Айова был впервые синтезирован ряд новых тио-гидроксогерманатов, общая формула которых M_xGeS_x(OH)_4-x·yH₂O (1 < x < 4, 0 < y < 8) M = Na, K, Rb и Cs.

Тио-гидроксогерманаты, полученные учеными, представляли собой рентгеноаморфные вещества, формирующиеся в низкотемпературном (~75°С) растворе в ходе процессов испарения-конденсации. Все синтезированные тио-гидроксегерманаты были гидратированы.

Согласно данным ИК- и рамановской спектроскопии, строение полученных веществ представляет собой разупорядоченное множество халькогенид-германатных анионов с асимметричными Ge-O и симметричными Ge-S продольными колебаниями связей, наблюдаемыми при 820-754 и 500-325 см^-1 соответственно.

Такие тио-оксоанионы содержат различные комбинации термически стабильных гидроксо-групп и гидрофильных катионов щелочных металлов, связанных с вицинальными атомами серы.

Измерения импеданса переменного тока, выполненные в безводных условиях с использованием таблетированного при невысоких давлениях материала, показали, что полученные тио-гидроксогерманаты обладают высокой ионной проводимостью на уровне 10^-3 - 10^-2 См/см при температуре от 100 до 275°C.

Наблюдаемое при более высокой температуре существенное снижение ионной проводимости материала обусловлено появлением эндотермических переходов, которые были заригестрированы с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии герметично упакованных образцов, предположительно, из-за "кипения" или сублимации кристаллизационной воды, входящей в кристаллическую решетку. Соответствующие значения критической температуры начала перехода, как оказалось, зависят от состава синтезируемого соединения, в частности, от того, какой именно щелочной атом используется. Такая критическая температура в разных случаях составила от 150 до 275°C.

Ученые также установили, что в безводной атмосфере синтезированные тио-гидроксогерманаты теряют массу непрерывно, по данным термогравиметрического анализа, начиная от температуры синтеза (75°C).

Источник: ACS Chemistry of Materials