Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к разработке синтеза сверхпроводников на основе купратов редкоземельного элемента и бария (LnBa2Cu3O7-б, где Ln - редкоземельные элементы).
Известен способ получения купратов редкоземельных элементов и бария из BaCO3, Y2O3 и CuO быстрым нагреванием до 950°С, выдержкой при 950°С в течении 2-6 час, охлаждением, измельчением реакционной смеси и повторением этих операций трижды (Poeppel R.B. etal. Fabrication of YBa2Cu3O7 superconducting, ACS Symp, 1987, №351, p.261-266).
Известен также способ получения купратов редкоземельных элементов и бария путем разложения соединения Ва2[LnCu3(С5Н5Н)12(NO3)3]·nH2O при 950°С LaBa2Cu3O7-б (Фотиев А.А., Слободин Б.В., Фотиев В.А. Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников. Екатеринбург: УрО РАН. 1994. с.372-373). Недостатки предложенного способа - не распространяются на весь ряд РЗЭ, в том числе на Sm, Eu, Cd, Tb, Dy, Ho, Er.
Предложенные способы являются сравнительно сложными и имеют высокую температуру синтеза.
Наиболее близким к предложенному является способ получения купратов РЗЭ (Ln-Tb, Dy, Но, Er, Sm, Eu, Cd) и бария из гетерополиядерных комплексов, получаемых из растворов нитратов РЗЭ, меди (II), бария и пиридина путем предварительного обжига полиядерного комплекса состава Ln(NO3)2·2Ba(NO3)2·3Cu(NO3)2·(C5H5N·HNO3)·nH2O при 250-300°С в течение 5-10 мин охлаждением, измельчением и основным обжигом при температуре 900-930°C (Ln - Tb, Dy, Но, Er) или 850-880°C (Ln-Sm, Eu, Gd) (патент РФ №2388695. МПК7 G01F 17/00. Способ получения купратов редкоземельных элементов и бария. Опубл. 10.05.2010). Однако приведенный способ не охватывает весь ряд редкоземельных элементов и синтез протекает при более высокой температуре.
Новизна заявляемого способа состоит в том, что используют в качестве гетероядерных комплексов комплексы, получаемые из растворов нитратов РЗЭ, меди (II), бария и хинолина в соотношении Ln(NO3)2:2Ba(NO3)2:3Cu(NO3)29C6H7N·HNO3·nH2O, n=12…15.
Путем разложения этих соединений получаются высокопероксидные порошки орторомбической фазы без дополнительного насыщения кислородом. Порошки сверхпроводящей фазы хорошо прессуются холодным прессованием без добавления каких-либо связующих.
Техническим результатом является получение орторомбической фазы всего ряда редкоземельных элементов и бария путем снижения энергозатрат вследствие использования гетероядерного комплекса с хинолином при сохранении качества высокодисперсного порошка
Предложенный способ реализуется следующим образом. Пример 1. Исходный гетерополиядерный комплекс иттриевой подгруппы (Y(NO3)3·2Ba(NO3)2·3Cu(NO3)2·9C9H7N·HNO3·nH2O) нагревают в течении 10-15 минут от комнатной температуры до 250-300°С в печи шахтного типа, вынимают из печи, измельчают и снова помещают в печь шахтного типа (или муфельную печь) и проводят прокаливание при 850°С в течение 10 мин.
Пример 2. В условиях примера 1 проводят синтез сверхпроводящей фазы из исходного гетерополиядерного комплекса цериевой подгруппы (Nd(NO3)3·2Ba(NO3)2·3Cu(NO3)2·9C9H7N·HNO3·nH2O) при 750°С в течение 10 мин.
В примерах 1, 2 достигается практически полная степень превращения в сверхпроводящие фазы при сохранении высокой степени дисперсности.
Заявляемый способ имеет существенные преимущества по сравнению с известными:
1) на 50-80°С ниже температуры синтеза для иттриевой подгруппы и на 100-130°С ниже температура для цериевой подгруппы, что значительно снижает энергозатраты на синтез;
2) расширяет круг купратов РЗЭ и бария для всего ряда РЗЭ.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КУПРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И БАРИЯ | 2008 |
|
RU2388695C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАКИС-μ-(МЕТОКСО)-(МЕТОКСО)-ПЕНТАКИС(АЦЕТИЛАЦЕТОНАТО) МЕДЬ (II) РЗЭ (III) БАРИЯ | 1991 |
|
RU2063400C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА MBaCuQ | 1996 |
|
RU2104939C1 |
| Способ получения селенидов (Sr,Eu)LnCuSe (Ln = La, Nd, Sm, Gd-Lu, Sc, Y) ромбической сингонии | 2021 |
|
RU2783926C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАНТАЛАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ | 2001 |
|
RU2209770C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОМОРФНЫХ КУПРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И БАРИЯ | 1991 |
|
RU2071448C1 |
| Способ получения наноразмерных оксидов редкоземельных элементов с использованием диметилформамида | 2022 |
|
RU2788981C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ C - C | 1998 |
|
RU2134675C1 |
| СОЕДИНЕНИЕ ДИ(НИТРАТО)АЦЕТИЛАЦЕТОНАТОБИС (1,10-ФЕНАНТРОЛИН) ЛАНТАНОИД (III), ПРИГОДНОЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ДОБАВКИ В ЧЕРНИЛА, И ЧЕРНИЛА ДЛЯ СКРЫТОЙ МАРКИРОВКИ ЦЕННЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ | 2007 |
|
RU2373211C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА | 1990 |
|
RU2010782C1 |
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ включает прокаливание гетерополиядерного комплекса из нитратов РЗЭ, меди (II), бария и хинолина после предварительного прокаливания, охлаждения и гомогенизации. Основное прокаливание ведут при температуре 850°С для иттриевой подгруппы, и при 750°С для цериевой подгуппы. Способ позволяет снизить температуру синтеза на 50-80°С для иттриевой подгруппы и на 100-130°С для цериевой подгруппы, а также расширяет круг купратов РЗЭ и бария для всего ряда РЗЭ. 2 пр.
Способ получения купратов РЗЭ и бария, включающий прокаливание гетерополиядерного комплекса из нитратов РЗЭ, меди (II), бария и хинолина после предварительного прокаливания, отличающийся тем, что основное прокаливание ведут при температуре 850°С для иттриевой подгруппы и при 750°С для цериевой подгруппы.
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КУПРАТОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И БАРИЯ | 2008 |
|
RU2388695C2 |
| US 20040047789 A1, 11.03.2004 | |||
| US 20060078727 A1, 13.04.2006 | |||
| ФОТИЕВ А.А., СЛОБОДИН Б.В., ФОТИЕВ В.А | |||
| Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников | |||
| Екатеринбург: УрО РАН, 1994, с.372, 373 | |||
| POEPPEL R.B et.al | |||
| Fabrication of YBaCuO superconducting ceramics, ACS Symp, 1987, №351, p.261-265. | |||
