Influence of Rare Earth Elements (REEs) on the Structure and Optical Properties of Lithium Zirconium Phosphate (LZP)

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Gorodylova, Nataliia cze
dc.contributor.author Kosinová, Veronika cze
dc.contributor.author Šulcová, Petra cze
dc.date.accessioned 2021-05-15T18:17:22Z
dc.date.available 2021-05-15T18:17:22Z
dc.date.issued 2020 eng
dc.identifier.issn 1466-8033 eng
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/77041
dc.description.abstract The concept of realisation of different substitution models in REE-LZP crystal structures where REEs occupy either Li+ or Zr4+ crystallographic positions corresponding to triclinic Li1-3xREExZr2(PO4)3 or NASICON-like ion conductive rhombohedral Li1+xZr2-xREEx(PO4)3 phases was verified. Different synthesis approaches (a polymerizable-complex Pechini method and a solid state reaction) were tested to obtain polycrystalline samples with REE = La and x = 0.1. The reaction mechanism in the mixtures was explained using thermal analysis and XRD. On the basis of the obtained results, the most suitable synthesis method with regard to the phase composition (PM) was applied to obtain a whole series of REE-LiPs in order to verify their crystal structure and characterise their optical properties for pigment application. It is shown that realisation of the different substitution models in LZP polycrystalline samples can be distinguished by high resolution X-ray powder analysis that confirmed the co-existence of both types of solid solutions. However, REE-LZP phases have limited thermal stability and under the studied conditions can be obtained only in a mixture with non-substituted beta-LZP. Moreover, Li excess, typically used to achieve the formation of pure-phase LZP products, in the studied case induced REE replacement in the LIP structure producing the (REE)PO4 phase. It is shown that some REEs (Nd, Tb, Ho and Pr) induce in LZP ceramics attractive colouration varying from purple to yellow and green shades, which is pre-determined by the crystal structure of the prevailing REE-LZP phase and in some cases is sensitive to ambient light due to the luminescence properties of REEs. eng
dc.format p. 5890-5899 eng
dc.language.iso eng eng
dc.publisher Royal Society of Chemistry eng
dc.relation.ispartof CrystEngComm, volume 22, issue: 35 eng
dc.rights bez omezení cze
dc.subject thermal-stability eng
dc.subject phase-transitions eng
dc.subject Nasicon eng
dc.subject temperature eng
dc.subject conduction eng
dc.subject color eng
dc.subject ZrOCl2.8H2O eng
dc.subject LiZr2(PO4)3 eng
dc.subject transport eng
dc.subject pigments eng
dc.subject tepelná stabilita cze
dc.subject fázové přechody cze
dc.subject Nasicon cze
dc.subject teplota cze
dc.subject kondukce cze
dc.subject barva cze
dc.subject ZrOCl2.8H20 cze
dc.subject LiZr2(PO4)3 cze
dc.subject transport cze
dc.subject pigmenty cze
dc.title Influence of Rare Earth Elements (REEs) on the Structure and Optical Properties of Lithium Zirconium Phosphate (LZP) eng
dc.title.alternative Vliv prvků vzácných zemin (REE) na strukturu a optické vlastnosti fosforečnanu lithno-zirkoničitého (LZP) cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Byl ověřen koncept realizace různých substitučních modelů v krystalových strukturách REE – LZP, kde REE zaujímají krystalografické polohy Li+ nebo Zr4+ odpovídající triclinickému Li1−3xREExZr2(PO4)3 nebo NASICONový vodivý ion rhombohedrální fáze Li1+xZr2−xREEx(PO4)3. Byly testovány různé přístupy syntézy (Pechiniho metoda s polymerovatelným komplexem a reakce v pevném stavu), aby byly získány polykrystalické vzorky s REE = La a x = 0,1. Mechanismus reakce ve směsích byl vysvětlen pomocí termické analýzy a XRD. Na základě získaných výsledků byla nejvhodnější metoda syntézy s ohledem na fázové složení (PM) použita k získání celé řady REE – LZP za účelem ověření jejich krystalové struktury a charakterizace jejich optických vlastností pro aplikaci pigmentu. Ukazuje se, že realizaci různých substitučních modelů v polykrystalických vzorcích LZP lze odlišit rentgenovou práškovou analýzou s vysokým rozlišením, která potvrdila koexistenci obou typů pevných roztoků. Fáze REE – LZP však mají omezenou tepelnou stabilitu a za studovaných podmínek je lze získat pouze ve směsi s nesubstituovaným β-LZP. Kromě toho přebytek Li, který se obvykle používá k dosažení tvorby produktů LZP v čisté fázi, ve studovaném případě indukoval náhradu REE ve struktuře LZP produkující fázi (REE)PO4. Je prokázáno, že některé REE (Nd, Tb, Ho a Pr) indukují v keramice LZP atraktivní zabarvení v rozmezí od fialového po žlutý a zelený odstín, což je předem určeno krystalovou strukturou převládající fáze REE – LZP a v některých případech je citlivý na okolní světlo díky luminiscenčním vlastnostem REE. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus postprint eng
dc.identifier.doi 10.1039/d0ce00873g eng
dc.relation.publisherversion https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/ 2020/ce/d0ce00873g#!divAbstract eng
dc.identifier.wos 000568966100018 eng
dc.identifier.obd 39884764 eng


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet