Email this article 
Synthesis, Crystal Structure, and Thermodynamic Properties of the CaSm2Ge3O10 Germanate in the Range 320–1000 K
- Authors: Denisova L.T.1, Galiakhmetova N.A.1, Kargin Y.F.2, Golubeva E.O.1, Beletskii V.V.1, Denisov V.M.1
-
Affiliations:
- Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
- Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia
- Issue: Vol 59, No 1 (2023)
- Pages: 95-99
- Section: Articles
- URL: https://medjrf.com/0002-337X/article/view/668415
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23010062
- EDN: https://elibrary.ru/OPLLTW
- ID: 668415
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
The CaSm2Ge3O10 germanate has been prepared by firing stoichiometric mixtures of CaCO3, Sm2O3, and GeO2 in air in the temperature range 1423–1473 K. X-ray powder diffraction characterization with the use of the derivative difference minimization method has shown that CaSm2Ge3O10 has a monoclinic structure (sp. gr. P21/c, 293 К) with unit-cell parameters a = 6.9779(8) Å, b = 6.92859(7) Å, c = 18.8907(2) Å, and β = 108.3280(8)°. The high-temperature heat capacity of calcium samarium germanate samples has been determined in the temperature range 320–1000 K by differential scanning calorimetry and the experimental Cp(T) data have been used to evaluate thermodynamic properties of CaSm2Ge3O10.
About the authors
L. T. Denisova
Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
N. A. Galiakhmetova
Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
Yu. F. Kargin
Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 49
E. O. Golubeva
Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
V. V. Beletskii
Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
V. M. Denisov
Siberian Federal University, 660041, Krasnoyarsk, Russia
Author for correspondence.
Email: ldenisova@sfu-kras.ru
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
References
- Yamane H., Tanimura R., Yamada T. et al. Synthesis and Crystal Structure of CaY2Ge3O10 and CaY2Ge4O12 // J. Solid State Chem. 2006. V. 179. P. 289–295. https://doi.org/10.1016/j.jss.2005.10.023
- Lipina O.A., Surat L.L., Melkozerova M.A. et al. Synthesis, Crystal Structure and Luminescence Properties of CaY2–xEuxGe3O10 (x = 0–2) // J. Solid State Chem. 2013. V. 206. P. 117–121. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.08.002
- Липина О.А., Сурат Л.Л., Мелкозерова М.А. и др. Синтез, кристаллическая структура и люминесцентные свойства CaY2Ge3O10:Ln3+, Ln = Eu, Tb // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116. № 5. С. 751–756. https://doi.org/10.7868/S0030403414050134
- Lipina O.A., Surat L.L., Tyutyunnik A.P. et al. Synthesis and Structural Study of a New Group of Trigermanates, CaRE2Ge3O10 (RE = La–Yb) // Cryst. Eng. Commun. 2015. P. 1–12. https://doi.org/10.1039/c5ce00063g
- Липина О.А., Сурат Л.Л., Тютюник А.П. и др. Инфракрасная люминесценция CaLa2–xNdxGe3O10:Ho3+, Er3+ // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 121. № 4. С. 562–568. https://doi.org/10.7868/S0030403416100147
- Липина О.А., Сурат Л.Л., Бакланова Я.В. и др. Термическое расширение и люминесцентные свойства триортогерманатов CaLa2−xEuxGe3O10 (x = 0.0−0.6) // ФТТ. 2018. Т. 60. № 2. С. 363–368. https://doi.org/10.1134/S1063783418020154
- Lipina O.A., Surat L.L., Chufarov A.Y. et al. Upconversion Luminescence and Ratiometric Temperature Sensing Behavior of ER3+/Yb3+-Codoped CaY2Ge3O10 Germanate // Mendeleev Commun. 2021. T. 31. № 1. C. 113–115. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.01.035
- Липина О.А., Сурат Л.Л., Меленцова А.А. и др. BaYb2–xErxGe3O10 и BaY2-10yYb9yEryGe3O10: люминесцентные свойства, перспективы использования для бесконтактного определения температуры // ФТТ. 2021. Т. 63. № 7. С. 944–949.
- Visser J.W. A Fully Automatic Prigram for Finding the Unit Cell from Powder Data // J. Appl. Crystallogr. 1969. V. 2. P. 89–95.
- Solovyov L.A. Full-Profile Refinement by Derivative Difference Minimization // J. Appl. Crystallogr. 2004. V. 37. P. 743–749. https://doi.org/10.1107/S0021889804015638
- Денисова Л.Т., Иртюго Л.А., Каргин Ю.Ф. и др. Высокотемпературная теплоемкость и термодинамические свойства Tb2Sn2O7 // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 1. С. 71–73. https://doi.org/10.7868/S0002337X17010043
- Денисова Л.Т., Каргин Ю.Ф., Денисов В.М. Теплоемкость станнатов редкоземельных элементов в области 350–1000 К // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 9. С. 975–981. https://doi.org/10.7868/S0002337X17090111
- Maier C.G., Kelley K.K. An Equation for the Representation of High Temperature Heat Content Data // J. Am. Chem. Soc. 1932. V. 54. № 8. P. 3243–3246. https://doi.org/10.1021/ja01347a029
- Денисова Л.Т., Иртюго Л.А., Каргин Ю.Ф. и др. Синтез и исследование высокотемпературной теплоемкости Sm2Ge2O7 и Eu2Ge2O7 // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 2. С. 181–184. https://doi.org/10.7868/S0002337X18020100
- Leitner J., Chuchvalec P., Sedmidubský D. et al. Estimation of Heat Capacities of Solid Mixed Oxides // Thermochim. Acta. 2003. V. 395. P. 27–46. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00176-6
- Leitner J., Voňka P., Sedmidubský D., Svoboda P. Application of Neumann-Kopp Rule for Estimation of Heat Capacity of Mixed Oxides // Thermochim. Acta. 2010. V. 497. P. 7–13. https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.08.002
- Кумок В.Н. Проблема согласования методов оценки термодинамических характеристик // Прямые и обратные задачи химической термодинамики. Новосибирск: Наука, 1987. С. 108–123.
- Кубашевский О., Олкокк С.Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия, 1982. 392 с.
- Mostafa A.T.M.G., Eakman J.M., Montoya M.M., Yarbra S.L. Prediction of Heat Capacities of Solid Inorganic Salts from Group Contributions // Ind. Eng. Chem. Tes. 1996. V. 35. P. 343–348.
- Leitner J., Sedmidubský D., Chuchvalec P. Preduction of Heat Capacities of Solid Binary Oxides from Group Contribution Method // Ceram.-Silic. 2002. V. 46. № 1. P. 29–32.
- Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. М.: Химия, 1978. 360 с.
- Zhang Y., Jung I.-H. Critical Evaluation of Thermodynamic Properties of Rare Earth Sesquioxides (RE = La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc and Y) // CALPHAD: Comp. Coupling Phase Diagr. Thermochem. 2017. V. 58. P. 169–203. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2017.07.001
- Тананаев И.В., Шпирт М.Я. Химия германия. М.: Химия, 1967. 451 с.
