160 likes | 349 Views
Badania metodą EPR wybranych fosforanów (V) ch rom u (III). Cr(PO 3 ) 3 Cr 2 P 4 O 13 Cr 4 (P 2 O 7 ) 3 -CrPO 4. Plan seminarium. Sposób otrzymywania i zastosowanie Struktura związków Wyniki EPR Wnioski. Zastosowania fosforanów chromowych. Kataliza Pigmenty antykorozyjne Sensory
E N D
Badania metodą EPR wybranych fosforanów (V) chromu (III). Cr(PO3)3 Cr2P4O13 Cr4(P2O7)3 -CrPO4
Plan seminarium • Sposób otrzymywania i zastosowanie • Struktura związków • Wyniki EPR • Wnioski
Zastosowania fosforanów chromowych • Kataliza • Pigmenty antykorozyjne • Sensory • Materiały laserowe
Sposób otrzymywania związków polikrystalicznych • Reakcja w stanie stałym z Cr2O3 i (NH4)2HPO4.
Cr(PO3)3– jednoskośna struktura Cc a = 1.306 nm, b = 1.8977 nm, c = 0.9347 nm, = 127,004 Z =12. Cecha charakterystyczna: tetraedry PO4tworzą nieskończone łańcuchy, natomiast oktaedry CrO6są izolowane.
Cr2P4O13– jednoskośna struktura P21/c, a = 0.8097 nm, b = 0.8787 nm, c = 1.3098 nm, Z = 4. Cecha charakterystyczna: heksagonalne tunele wzdłuż osi a, tworzą połączone krawędziowo dwa oktaedry CrO6i cztery tetraedry PO4. Struktura zawiera zatem pary połączonych krawędziowo chromowych oktaedrów tworzących układ Cr2O10oraz rzadko spotykany układ tetrapolifosfatowego anionu P4O136- .
Cr4(P2O7)3 - struktura rombowa Pbnm,a= 0.938(1) nm , b= 2.1(4) nm , c= 0.726(2) nm , Cecha charakterystyczna: Wzdłuż osi a występują dimery M2O9, a dzięki pośrednictwu tetraedrów PO4 dochodzi do tworzenia nieskończonych układów łańcuchowych wzdłuż osi b.
-CrPO4– rombowa struktura Cmcm, a= 0.5165 nm, b = 0.7750 nm, c = 0.6131, Z = 4. • Cecha charakterystyczna: nieskończone wzdłuż osi c łańcuchy oktaedrów CrO6połączone są krawędziowo z tetraedrami PO4.
Wyniki EPR W zakresie 4÷250 K sygnał EPR zawiera pojedynczą Lorentzowską linię w 340 mT (geff ≈ 1.972) dla wszystkich badanych związków. Dla Cr3+ (S=3/2) izolowane centra dają sygnał w g~ 5. Sygnał w g~ 1.97 jest zwykle obserwowany dla układów parowych Cr3+-Cr3+. I(T)= c/(T-θ) (izolowane centra) (parowe) I(T)= c/T e-E/T (klasterowe)
I(T)= c/(T-θ)θ= -0.8 K J= -0.55 K I(T)= c/T e-E/TE= 0.76 K
I(T)= c/(T-θ)θ= -0.8 K J= -0.55 K TN= 1.4 K b= -3.6 I(T)= c/T e-E/TE= 0.76 K
J= -5.4 K I(T)= c/T e-E/T E= 9 K
Wnioski • Jony Cr3+ występujące w oktaedrach CrO6 tworzą większe układy magnetyczne dzięki sprzężeniu wymiennemu. • Wymiana ta (nadwymiana), odbywa się za pośrednictwem tetraedrów PO4, które są połączone krawędziowo z okraedrami. • Oddziaływanie wymienne prowadzi do pojawienia się sprzężeń antyferromagnetycznych. • Im bliższe i zwarte połączenia, tym silniejsze oddziaływania AFM, a linia rezonansowa EPR jest węższa. • Dla Cr4(P2O7)3 i β- CrPO4 sprzężenie prowadzi do powstania większych układów magnetycznych, gdzie opis za pomocą prostego modelu klasterowego jest niewystarczający. • Dla Cr4(P2O7)3 istnieje być może kilka rodzajów magnetycznych centrów chromowych.