Күміс молибдатының (Ag2MoO4) құрылымы мен синтезінің зерттелуі

Кіріспе

Күміс молибдаты (Ag2MoO4) – химиялық қосылыс, сары, кубикалық кристалдық зат, көбінесе шыны жасауда қолданылады. Оның кристалдары кристаллға түсетін қысым жағдайларына байланысты екі түрлі электрондық құрылымға ие. Бөлме температурасында Ag2MoO4 β Ag2MoO4 деп аталатын спинельдік типтегі кубтық құрылымды көрсетеді, ол табиғатта тұрақтырақ. Дегенмен, жоғары гидростатикалық қысымға ұшырағанда, тетрагональды α Ag2MoO4 тұрақсыз фаза ретінде пайда болады.

Синтез және қасиеттері

2015 жылы жарияланған зерттеулерде α Ag2MoO4 құрамының 3 bis(2 пиридил)пиразин (dpp) допингтік агент ретінде қолданылуы арқылы, бөлме температурасында ерітіндіде тұнбалану жолымен қалыптасқаны хабарланды. Бастапқы ерітіндінің pH-ының түрлі гетероструктуралардың (тұнбалар, гүлдер және таяқшалар) өсуіне және қалыптасу процестеріне тигізетін әсерін Сингх және әріптестері, сондай-ақ Fodjo және әріптестері зерттеді. Оларда натрий борогидриді Ag2MoO4 кристалдарының бетіндегі күміс нанобөлшектерінің тотығуын тудырып, Раман шашырауын күшейтуге қолданылды. Басқа зерттеулерде микротолқынды гидротермиялық синтез арқылы алынған Ag-Ag2MoO4 композиттері, көрінетін жарық астында родамин B-нің ыдырауына қатысты қызықты фотокатализдік белсенділік көрсетті. Сонымен қатар, Ag2MoO4 графитпен қосылғанда Ni негізіндегі композиттер үшін жақсы майлау материалдары болып табылады, бұл жүйенің трибологиялық қасиеттерін жақсартады. Таза β Ag2MoO4 кристалдарын алу үшін әртүрлі синтетикалық әдістер қолданылды, оның ішінде қатты күйдегі реакция немесе жоғары температурадағы оксид қоспасы, балқытуды сөндіру және Цокрльски өсімі. Атап айтқанда, осы синтетикалық жолдарда жоғары температура, ұзақ өңдеу уақыты және/немесе күрделі жабдықтар қажет. Сонымен қатар, соңғы өнімдері біркелкі емес пішіндес бөлшектерден тұруы мүмкін, сондай-ақ олардың құрамында қосымша фазалар болуы мүмкін. Соңғы жылдары таза β Ag2MoO4 кристалдары бірге тұндыру, микротолқынды көмегімен гидротермиялық синтез, акриламид көмегімен жасалған шаблонды полимерлеуді қолданатын динамикалық шаблондық жол және импрегнация/кальцинация әдісі арқылы синтезделді. 2015 жылы әдебиетте реакциялық ортада әртүрлі химиялық еріткіштерді қолдана отырып β Ag2MoO4 кристалдарының қалыптасуы туралы хабарланды. Бұл β Ag2MoO4 микрокристалдары бірнеше полярлы еріткіштерді: деиондалған суды (H2O), метанолды (CH4O), этанолды (C2H6O), 1-пропанолды (C3H8O) және 1-бутанолды (C4H10O) 60 °C температурада 8 сағат бойы қолданып, тұнбалау әдісімен синтезделді. Рентгендік дифракция (XRD), Ритевельд тәсілі және өрістік эмиссиялық сканерлеу электронды микроскопиясы (FESEM) құрылымдық және морфологиялық сипаттамалар үшін қолданылды. Сонымен қатар, кейбір зерттеушілер β–Ag2MoO4 кристалдарының фотокатализдік қасиеттерін жақсартудың жаңа жолдарын гидротермиялық өңдеу арқылы әртүрлі температураларда (100, 120, 140 және 160 °C) 2 сағат бойы және Ag атомдарын Zn-мен алмастыру арқылы күміс-мырыш молибдаты [β–(Ag2−2xZnx)MoO4] микрокристалдарын сонохимиялық әдіспен 30 °C-та 3 сағат бойы қалыптастыру арқылы зерттеді. Бұл жаңа кристалдар органикалық катиондық бояу – родамин B және аниондық бояу – Remazol Brilliant Violet 5R-ді ыдыратуға қабілетті.

Research published in 2015 reported the formation of α Ag2MoO4 by solution phase precipitation under ambient conditions, using 3 bis(2 pyridyl)pyrazine (dpp) as a doping agent. The influence of the pH of the starting solution on the growth and formation processes of distinct heterostructures (brooms, flowers and rods) was investigated by Singh et al. and Fodjo et al., in which sodium borohydride was employed to induce the reduction of silver nanoparticles on the surface of Ag2MoO4 crystals in order to enhance Raman scattering. In other studies, Ag Ag2MoO4 composites prepared by microwave assisted hydrothermal synthesis presented interesting photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B under visible light. In addition, Ag2MoO4 mixed with graphite acts as a good lubricant for Ni based composites, improving the tribological properties of this system. Different synthetic methods have been employed to obtain pure β Ag2MoO4 crystals, including solid state reaction or oxide mixture at high temperature, melt quenching, and Czochralski growth. Particularly, high temperatures, long processing times, and/or sophisticated equipment are necessary in these synthetic routes. Moreover, the final products may be composed of irregular particle shapes with nonhomogeneous size distribution as well as contain the presence of secondary phases. In recent years, pure β Ag2MoO4 crystals have been synthesized by co precipitation, microwave assisted hydrothermal synthesis, a dynamic template route using polymerization of acrylamide assisted templates, and an impregnation/calcination method. In 2015, the literature reported the formation of β Ag2MoO4 crystals using different chemical solvents in the reaction medium. These β Ag2MoO4 microcrystals were synthesized by the precipitation method, employing several polar solvents: deionized water (H2O), methanol (CH4O), ethanol (C2H6O), 1 propanol (C3H8O) and 1 butanol (C4H10O) at 60 °C for 8 h. X ray diffraction (XRD), Rietveld refinements and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were employed in structural and morphological characterizations. Moreover, some researchers have investigated new ways to improve the photocatalytic properties of β–Ag2MoO4 crystals through hydrothermal processing at different temperatures (100, 120, 140 and 160 °C) for 2 h and replacement of Ag atoms by Zn to formation of silver zinc molybdate [β–(Ag2−2xZnx)MoO4] microcrystals by a sonochemical method at 30 °C for 3 h. These new crystals were able to degrade the organic cationic dye rhodamine B and the anionic dye Remazol Brilliant Violet 5R