ОКСИДНАЯ ВАНАДИЕВАЯ БРОНЗА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ МАГНИТНОГО ИЛИ ЭЛЕКТРОДНО-АКТИВНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2005 года по МПК C01G31/00 B22F3/14 H01F1/00 H01M4/48 

Описание патента на изобретение RU2245846C2

Изобретение относится к новому соединению, конкретно к оксидной ванадиевой бронзе перовскитоподобного типа состава M0,25Cu0,753, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, кубической сингонии, которая может быть использована в качестве электродно-активного материала при производстве электрохимических устройств или в качестве магнитного материала.

В настоящее время в патентной и научно-технической литературе не описана бронза предлагаемого состава и структуры, а также способ ее получения.

Известна оксидная ванадиевая бронза состава СuхV2O5, где 0,85<х≤1 (Фотиев А.А., Волков В.Л., Капусткин В.К. Оксидные ванадиевые бронзы. М.: Наука. 1978. С.53). Но известная бронза относится к моноклинной сингонии и не является соединением перовскитоподобного типа кубической сингонии, и как следствие, не обладает металлическим характером электропроводности.

Наиболее близкой по составу и структуре к заявляемой бронзе является оксидная бронза состава Na0,33-xCuxV2O5, где 0<х≤0,17 или Na2-xCuxV12O30, где 0<х≤1 (Гырдасова О.И., Волков В.Л. Ионоселективные электродные материалы Na2-xСuxV2О5 и Na2-xFexV12O30 // Неорганические материалы. 1999. Т.35. №9, с.1113). Бронза содержит ванадий в пяти- и четырехвалентном состоянии. Однако известное соединение также относится к моноклинной сингонии и не является соединением перовскитоподобного типа кубической сингонии, и как следствие, не обладает металлическим характером электропроводности.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать состав оксидной ванадиевой бронзы, обладающей свойствами, позволяющими использовать его в качестве магнитного или электродно-активного материала.

Поставленная задача решена путем применения нового соединения оксидной ванадиевой бронзы состава М0,25Сu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, в качестве магнитного или электродно-активного материала.

Поставленная задача решена также в способе получения оксидной ванадиевой бронзы состава M0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, заключающийся в том, что смесь исходных веществ, взятых в стехиометрическом соотношении, термообрабатывают при температуре 1000-1300°С и давлении 60-90 кбар.

Предлагаемый способ получения новой оксидной ванадиевой бронзы заключается в следующем. Готовят исходную смесь веществ, взятых в стехиометрическом соотношении. Берут порошки ванадата одно-, двух- или трехвалентного металла, закиси меди или закиси меди и металлической меди, оксида ванадия (V) и тщательно перемешивают в агатовой ступке. Полученную смесь помещают в платиновый контейнер и нагревают до температуры 1000-1300°С и давлении 60-90 кбар в течение 10-15 минут. После охлаждения контейнера и снижения давления до атмосферного вынимают готовый продукт черного цвета. Готовый продукт подвергают рентгенофазовому и структурному анализам. Измеряют электропроводность на постоянном токе и магнитную восприимчивость.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В агатовой ступке тщательно перемешивают 0,2032 г NaVO3; 0.4547г V2О5; 0,3577г Сu2О. Полученную смесь помещают в платиновый контейнер и нагревают до температуры 1100°С и давлении 80 кбар в течение 10 минут. После охлаждения контейнера и снижения давления до атмосферного вынимают готовый продукт черного цвета. По данным рентгенофазового и структурного анализов получают оксидную ванадиевую бронзу состава Na0,25Cu0,753, перовскитоподобного типа кубической сингонии с параметром кристаллической решетки а=7,2520 Электропроводность образца при температуре 293 К равна 137 Cм/м и магнитная восприимчивость при 100 К равна 2,3·106 э.м.е./г.

Пример 2. В агатовой ступке тщательно перемешивают 0,2380 г СаV2О6; 0,1819 г V2O5; 0,1431 г Cu2O и 0,0635 г Сu. Полученную смесь помещают в платиновый контейнер и нагревают до температуры 1000°С и давлении 60 кбар в течение 10 минут. После охлаждения контейнера и снижения давления до атмосферного вынимают готовый продукт черного цвета. По данным рентгенофазового и структурного анализов получают оксидную ванадиевую бронзу состава Са0,25Сu0,753 перовскитоподобного типа кубической сингонии с параметром кристаллической решетки а=7,2811 Электропроводность образца при температуре 293 К равна 114 См/м.

Пример 3. В агатовой ступке тщательно перемешивают 0,3239 г BiVO4; 0,2728 г V2O5; 0,0715 г Сu2О и 0,1271 г Сu. Полученную смесь помещают в платиновый контейнер и нагревают до температуры 1300°С и давлении 90 кбар в течение 15 минут. После охлаждения контейнера и снижения давления до атмосферного вынимают готовый продукт черного цвета. По данным рентгенофазового и структурного анализов получают оксидную ванадиевую бронзу состава Bi0,25Cu0,75VO3 перовскитоподобного типа кубической сингонии с параметром кристаллической решетки а=7,3429 По результатам измерения магнитной восприимчивости бронза является парамагнетиком.

Таким образом, авторами получено новое соединение оксидная ванадиевая бронза перовскитоподобного типа состава М0,25Сu0,753, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, кубической сингонии, которая может быть использована в качестве электродно-активного материала при производстве электрохимических устройств или в качестве магнитного материала.

Похожие патенты RU2245846C2

название год авторы номер документа
Оксидные ванадиевые бронзы редкоземельных элементов в качестве электродноактивного материала и способ их получения 1983
  • Волков Виктор Львович
  • Зубков Владимир Георгиевич
  • Федюков Александр Сергеевич
  • Зайнулин Юрий Галиулович
  • Манакова Лидия Ивановна
SU1110751A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОИГЛ ОКСИДНОЙ ВАНАДИЕВОЙ БРОНЗЫ НАТРИЯ 2013
  • Захарова Галина Степановна
RU2549421C2
ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ АММОНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2013
  • Захарова Галина Степановна
  • Чен Вен
  • Джу Цюаньяо
RU2542260C2
Способ получения ванадата металла 2022
  • Журавлев Виктор Дмитриевич
  • Ермакова Лариса Валерьевна
  • Патрушева Татьяна Александровна
RU2794821C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАНТАЛАТОВ ИЛИ НИОБАТОВ ТРЕХВАЛЕНТНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СКАНДИЯ 1990
  • Зуев М.Г.
  • Федюков А.С.
  • Ясников А.Г.
  • Алямовский С.И.
  • Фотиев А.А.
SU1762523A1
Электрод для определения активности ионов рубидия в растворах 1981
  • Волков Виктор Львович
  • Манакова Лидия Ивановна
  • Курбатов Дмитрий Иванович
SU1029065A1
ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ КЮРИ 2002
  • Конешова Т.И.
  • Вольфкович А.Ю.
  • Филатов А.В.
  • Капичников А.А.
  • Новоторцев В.М.
RU2224056C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОБАЛЬТОВОЙ ИЛИ КОБАЛЬТОХРОМОВОЙ ТИОШПИНЕЛИ 2014
  • Богданкова Любовь Александровна
  • Чухлеб Дмитрий Михайлович
RU2573522C1
Электрод для определения активности ионов цезия в растворах 1981
  • Волков Виктор Львович
  • Манакова Лидия Ивановна
  • Курбатов Дмитрий Иванович
SU1002936A1
Наноструктурированный катализатор с целью получения синтез-газа путем углекислотной конверсии метана и способ его получения 2017
  • Крючкова Татьяна Алексеевна
  • Зимина Виктория Дмитриевна
  • Шешко Татьяна Федоровна
  • Курилкин Владимир Васильевич
  • Серов Юрий Михайлович
RU2660648C1

Реферат патента 2005 года ОКСИДНАЯ ВАНАДИЕВАЯ БРОНЗА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ МАГНИТНОГО ИЛИ ЭЛЕКТРОДНО-АКТИВНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к получению нового соединения, а именно к получению оксидной ванадиевой бронзы перовскитоподобного типа. Заявлена оксидная ванадиевая бронза состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл. Способ ее получения заключается в том, что смесь исходных веществ, взятых в стехиометрическом соотношении, термообрабатывают при температуре 1000-1300°С и давлении 60-90 кбар. Заявлено применение оксидной ванадиевой бронзы состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, в качестве магнитного материала и в качестве электродно-активного материала. Техническим результатом изобретения является получение нового соединения, обладающего свойствами, позволяющими использовать его как магнитный и электродно-активный материал. 4 с.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 245 846 C2

1. Оксидная ванадиевая бронза состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл.2. Способ получения оксидной ванадиевой бронзы состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, заключающийся в том, что смесь исходных веществ, взятых в стехиометрическом соотношении, термообрабатывают при температуре 1000-1300°С и давлении 60-90 кбар.3. Оксидная ванадиевая бронза состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, в качестве магнитного материала.4. Оксидная ванадиевая бронза состава М0,25Cu0,75VO3, где М - одно-, двух- или трехвалентный металл, в качестве электродно-активного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2245846C2

SU 1306052 A1, 27.01.2001
SU 978615 A1, 10.07.1999
SU 778160 A1, 20.12.2000
SU 1025233 A1, 27.01.2001
КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ 1991
  • Волков В.Л.
  • Черепанов В.Б.
  • Тибогайкин А.М.
  • Вяткин А.Л.
  • Кокорин П.А.
  • Новгородцев В.П.
  • Кочнев А.А.
RU2016443C1
US 4596752 А, 24.06.1986.

RU 2 245 846 C2

Авторы

Волков В.Л.

Зайнулин Ю.Г.

Кадырова Н.И.

Захарова Г.С.

Даты

2005-02-10Публикация

2003-04-24Подача