Титанат никеля (II) - Nickel(II) titanate

Титанат никеля (II)
Имена
Название ИЮПАК
Титанат никеля (IV)
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ECHA InfoCard100.031.647 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 234-825-4
Номер RTECS
  • QS0635000
Характеристики
NiTiO3
Молярная масса154,61 г / моль
Внешностьжелтый порошок
Плотность4,44 г / см3
0,0396 г / 100 мл
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Титанат никеля (II) является неорганическое соединение с химическая формула NiTiO3 [1] титанат никеля (II), также известный как оксид никеля титана, является координационным соединением между никель (II), титан (IV) и оксид-ионы. Имеет вид желтого порошка. Существует несколько методов синтеза титаната никеля (II). Первый метод включает температуру плавления титаната никеля (II) более 500 ° C, при которой его предшественник разлагается с образованием титаната никеля (II) в виде остатка.[2] Титанат никеля (II) использовался в качестве катализатора окисления толуола.[2] Второй метод заключался в использовании энтальпии и энтропии в реакции синтеза титаната никеля (II) посредством его фазового перехода.[3]

Молекулярная и кристаллическая структура

Титанат никеля (II) кристаллизуется при 600 ° C.[2] и стабильна при комнатной температуре и нормальном давлении в ильменит структура с ромбоэдрической симметрией R3.[4] Ромбоэдрическая структура титаната никеля (II) состоит из слоев Ni и Ti, чередующихся вдоль ромбоэдрической оси со слоями O между ними. Данные XRD подтверждают структуру ильменита титаната никеля (II) с его ромбоэдрической симметрией.[2] Другие описания структуры иллемита титанита никеля (II) состоят из псевдоплотноупакованного гексагонального массива O2− ионы, две трети которых заняты упорядоченным гексагональным катионом.[5] Средний размер кристаллитов титаната никеля (II) был оценен в 42 нм с постоянными решетки a = 5,032 Å, b = 5,032 Å, c = 4,753 Å.[5] Структура была установлена ​​с использованием интенсивности рентгеновского излучения.[4]

Синтез

Титанат никеля (II) синтезирован методом полимерного прекурсора. Это включало самовозгорание Ti (OCH (CH3)2)4 с Ni (NO3)2· 6H2О и C3ЧАС7НЕТ2 в мольном соотношении 1: 1: 20 в изопропиловый спирт решение.[2] Продукт титанат никеля (II) прокаливали из предшественника при 600 ° C в течение 3 часов.[2]

Титанат никеля (II) также образовывался при нагревании NiO и TiO2 при 1350 ° C в течение трех часов. Затем его охлаждали до комнатной температуры.[3]

NiO + TiO2 + (тепло) → NiTiO3

Приложения

Благодаря ярко-желтому цвету титаната никеля (II) и высокой отражательной способности в УФ-и БИК-диапазоне он может использоваться в качестве пигмента для строительных покрытий. NiTiO типа ильменита3 хорошо известны как функциональные неорганические материалы с широким применением в электронных материалах, включая электроды твердотопливных элементов, газовые сенсоры, химические катализаторы и т. д., из-за их высоких статических диэлектрических постоянных, слабого магнетизма и полупроводимости.[6] NiTiO3 как полупроводник обладает превосходной каталитической активностью благодаря полосам поглощения.[6] Анализ зонной структуры и плотности состояний показал, что титанат никеля (II) имеет огромный потенциал в области хранения данных высокой плотности, данных газовых датчиков и интеграции в схемные устройства.[6] NiTiO3 даже использовался в качестве катализатора в толуол окисление.[2] Другие области применения титаната никеля (II) пока не найдены.

Интересные факты о соединении в истории

MTiO3 (M = Ni, Fe, Mn) соединения привлекли внимание как возможные кандидаты в мультиферроидные материалы, способные намагничиваться за счет приложения электрического поля.[7]

Титанат никеля (II), кроме того, имеет много разных названий, таких как оксид никеля и титана; никелевый; оксид титана-никеля; никель-титана триоксид.[8]

Проведя эксперимент, чтобы убедиться, что NiTiO3 может послужить катализатором толуол окисление по сравнению с NiFe2О4, NiTiO3 достигли более высоких результатов, чем его экспериментальный аналог в окислении толуола.[2]

Гетеробиметаллический комплекс из одного источника Ni2Ti2(OEt)2(µ-OEt)6(2,4-пентандионат)4 был синтезирован и подвергся термическому разложению при 500 ° C с образованием NiTiO3 остаток.[5]

За счет легирования NiTiO3 с Ga2О3аномальное увеличение электропроводности смещается в сторону более низких температур.[3]

Используется как желтый пигмент.

Рекомендации

  1. ^ Химическая база данных Университета Акрона
  2. ^ а б c d е ж грамм час Трайстару, Г.А. (Июль 2011 г.). «Синтез и характеристика NiTiO3 и NiFe2O4 в качестве катализаторов окисления толуола» (PDF). Дайджест журнала наноматериалов и биоструктур.
  3. ^ а б c Lerch, M .; Laqua, W. (1992-04-01). "Beiträge zu den Eigenschaften von Titanaten mit Ilmenitstruktur. II. Zur Thermodynamik und elektrischen Leitfähigkeit von NiTiO3 und anderen oxidischen Phasen mit Ilmenitstruktur". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 610 (4): 57–63. Дои:10.1002 / zaac.19926100110. ISSN  1521-3749.
  4. ^ а б Ширан, Генерал; Pickart, S.J .; Исикава, Ёсикадзу (1959-10-15). «Нейтронографическое исследование антиферромагнетика MnTiO.3 и NiTiO3". Журнал Физического общества Японии. 14 (10): 1352–1360. Bibcode:1959JPSJ ... 14.1352S. Дои:10.1143 / JPSJ.14.1352. ISSN  0031-9015.
  5. ^ а б c Тахир, Асиф Али; Мажар, Мухаммад; Хамид, Мажар; Виджаянта, К. Упул; Моллой, Киран К. (2009-05-06). «Фотоокисление воды NiTiO.3 осажденный из одного источника прекурсора [Ni2Ti2(OEt)2(μ-OEt)6(acac)4] от AACVD ". Dalton Transactions. 0 (19): 3674–3680. Дои:10.1039 / B818765G. ISSN  1477-9234. PMID  19417932.
  6. ^ а б c Чжан, Сяочао; Лу, Бинцянь; Ли, Руи; Fan, Caimei; Лян, Чжэньхай; Хан, Пейде (01.11.2015). «Структурные, электронные и оптические свойства ильменита ATiO.3 (A = Fe, Co, Ni) ». Материаловедение в обработке полупроводников. 39: 6–16. Дои:10.1016 / j.mssp.2015.04.041.
  7. ^ Варга, Тамас; Droubay, Timothy C .; Bowden, Mark E .; Нахимуту, Поннусами; Шаттханандан, Вайтхьялингам; Болин, Труды Б .; Шелтон, Уильям А .; Чемберс, Скотт А. (30.06.2012). «Эпитаксиальный рост NiTiO3 с искаженной структурой ильменита». Тонкие твердые пленки. 520 (17): 5534–5541. Bibcode:2012TSF ... 520,5534 В. Дои:10.1016 / j.tsf.2012.04.060.
  8. ^ Pubchem. «Никель оксид титана | NiO3Ti - ПабХим». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2016-04-29.