20
Календарь конференций
  • 23 января – 13 февраля

    Универсиада «Ломоносов» по гуманитарной экспертизе социальных инноваций 2018-2019 учебного года

  • 7 – 9 февраля

    V Зимняя научная школа-конференция по механике композитов имени Б.Е. Победри

  • 23 января – 13 февраля

    Универсиада «Ломоносов» по гуманитарной экспертизе социальных инноваций 2018-2019 учебного года

  • 20 февраля

    Круглый стол "Магистр-2020: шаг в профессию"

  • 1 марта – 24 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по филологии

  • 9 декабря – 14 марта

    Универсиада "Ломоносов" по микро- и макроэкономике

  • 25 – 29 марта

    секция «Актуальные проблемы социально-экономического развития ибероамериканских стран» в рамках международной научной конференции ибероамериканистов «VI Мартианские чтения»

  • 28 – 29 марта

    Четвёртая Открытая Конференция Юных Учёных

  • 25 – 29 августа

    Симпозиум № 365 Международного астрономического союза «Динамика конвективных зон и атмосфер Солнца и звезд»

Все конференции
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Проект «Вернадский»
Единая поисковая система по зарубежным базам данных
«Университет без границ»
Гранты Президента РФ
Программы дополни-
тельного образования
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ

Синтезированы свинцовые «соты» с «зонтиками»

Сотрудники химического и геологического факультетов МГУ имени М.В.Ломоносова получили тетраэдры в сотах, покрытых зонтиками из свинца. Учёные надеются, что их соединению найдутся достойные применения в технике. Об их исследовании сообщает статья в журнале Solid State Sciences.

«В работе изложены результаты по синтезу и структуре нового соединения с одновременно Ge и Si в тетраэдрах, — рассказывает ведущий автор статьи, доктор химических наук и профессор с кафедры кристаллографии и кристаллохимии химического факультета МГУ Елена Белоконева. — Уточнен структурный тип, на который имелась недостаточная информация. В структуре имеются зонтичные группы из атомов Pb, которые встречаются в соединениях с нелинейными свойствами».

Силикаты (соли кремниевых кислот) повсеместно распространены в земной коре. Из различных комбинаций их главного структурного элемента — тетраэдров из кремния (Si) и кислорода (O) — строится большое многообразие минералов. Получать этот структурный элемент для разных целей можно и с помощью искусственного синтеза.

Ближе всех по характеристикам к кремнию в таблице Менделеева стоит германий (Ge), ионы которого могут иметь такой же заряд (4+) и который тоже склонен формировать тетраэдры. Но радиус иона германия примерно на одну пятую больше радиуса иона кремния. Это позволяет германию складываться в октаэдры, тогда как кремний может принять такую форму только при высоком давлении. Поэтому германаты (германиевый аналог силикатов) становятся отличной моделью для изучения того, как кремний вел бы себя в глубоких слоях земной коры.

В некоторых минералах германий и кремний присутствуют одновременно. При этом они входят в состав одних и тех же тетраэдров. Если химик решает синтезировать силикогерманаты искусственно, то Ge и Si тоже не разделятся по разным тетраэдрам, а будут формировать их вместе. Некоторые учёные пробовали сочетать кремний или германий со свинцом (Pb), в результате чего было получено около десятка силикатов и германатов с ним.

Учёные с геологического и химического факультетов МГУ провели систематический поиск перспективных соединений, включающих свинец, и из горячего водного раствора получили мелкие зернистые кристаллические агрегаты — силикат K2Pb2[Si2O7]. Они предположили, что по этой же структурной модели можно создать и германат. Соединение K2Pb2[Ge2O7] также было получено, и тоже кристаллизовалось в виде зернистых масс.

Затем они изучили смешанное соединение с формулой Cs2Pb22[(Si0,4Ge0,4)2O7], которое получили из упомянутых выше силиката и германата (но с цезием вместо калия) в горячем водном растворе. Удалось синтезировать довольно большие кристаллы приемлемого качества. Учёные подтвердили жизнеспособность своей формулы A2Pb2[B2O7] (где на месте А может быть калий, а на месте B — кремний или германий).

Изучение единичных кристаллов хорошего качества помогло лучше понять структуру самого соединения. Взаимное расположение элементов оказалось сложнее, чем предполагали ученые. Оказалось, что свинец в присутствии боратов формирует ячейки, похожие на пчелиные соты, из которых получается тонкая, как слюда, поверхность. В итоге поверх германосиликатных тетраэдров находятся одновременно и свинцовые «зонтики» ([PbO3]4-), и «медовые соты» ([Pb2(BO3)]+).

«Синтез и структурные, кристаллохимические исследования проводились непосредственно на кафедре кристаллографии и использованием имеющегося у нас оборудования, — резюмирует Елена Белоконева. — Данные исследования будут продолжены с целью получения новых соединений данного класса с зонтичной координацией Pb и поиском вариантов строения с иной симметрией».

Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.