Структуры новых минералов и синтетических материалов с технологически важными свойствамиНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
3 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. Структуры новых минералов и синтетических материалов с технологически важными свойствами
Результаты этапа: Главный итог работ 2013 г. связан с результатами экспериментального исследования кристаллических структур 10 новых минералов. Полученные новые структурные данные способствовали открытию в 2013 г. восьми новых минералов: хлорида Cu и K сангвита KCuCl3, водного хлорида K, Tl и Cu хризоталлита K6Cu6Tl3+Cl17(OH)4•H2O, двух полиморфных модификаций Cu4O(AsO4)2 – минералов козыревскита и эриклаксманита, арсената Na, Fe, Mg и Cu юрмаринита Na7(Fe3+,Mg,Cu)4(AsO4)6 (все эти минералы из продуктов фумарольной деятельности вулкана Толбачик (Камчатка, Россия)), кокшаровита CaMg2Fe3+4(VO4)6 из продуктов фумарольной активности вулкана Безымянный (Камчатка, Россия), коррейаневесеита Fe2+Mn2+2(PO4)2•3H2O из обогащенных фосфором гранитных пегматитов Минас-Жерайс (Бразилия) и чанабайаита CuCl(N3C2H2)(NH3)•0.25H2O из органических отложений на горе Пабельон-де-Пика (Чили). Два новых минерала (хризоталлит и чанабайяит) являются представителями новых структурных типов. Структура хризоталлита уникальна – ни в природе, ни среди синтетических соединений не встречено структурно близких этому минералу соединений. Хризоталлит - второй известный на сегодняшний день минерал, содержащий видообразующий Tl3+, и первый минерал с упорядоченным распределением видообразующих калия и таллия. Новый минерал чанабайаит не только является представителем нового структурного типа, но и первым природным соединением, в структуре которого выделяются 1,2,4-триазолятные анионы C2N3H2-. Методом высокотемпературной рентгенографии исследованы структурные особенности и определена термическая стабильность ряда минералов, относящихся к различным классам химических соединений, известных благодаря своим цеолитным свойствам: геарксутита - водного фторида кальция и алюминия, CaAlF4(OH)•H2O, микропористых цирконосиликатов с гетерополиэдрическими каркасами с общей формулой [ZrmSinO3m+2n]-2m – паракелдышита и хибинскита. Рентгенографически решены кристаллические структуры синтетических соединений, полученных методом гидротермального синтеза боратов Lu4AlCu2B9O23, Li3[B8O12(OH)3] и силиката K3Sc[Si3O9]·H2O. Установлены топологические связи с известными соединениями и проведен кристаллохимический анализ большинства изученных фаз.
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Структуры новых минералов и синтетических материалов с технологически важными свойствами
Результаты этапа: Главный итог работ 2014 г. связан с результатами экспериментального исследования большой группы новых и редких минералов, а также синтетических соединений, характеризующихся рядом технологически важных свойств. Продолжены работы и опубликован обзор по исследованию возможных минеральных трансформациях в глубинных оболочках Земли. Подготовлен и опубликован обзор, посвященный новым структурным данным для природных силикатов щелочных элементов. Проведено структурное исследование и подготовлена соответствующая статья по новому минералу барротиту Cu9Al(HSiO4)2[(SO4)(HAsO4)0.5](OH)12 x 8H2O. Завершено структурное исследование и опубликована соответствующая статья для нового, утвержденного в 2013 г. минерала юрмаринита Na7(Fe3+,Mg,Cu)4(AsO4)6 и рассмотрены кристаллохимические особенности юрмаринита и структурно родственных ему синтетических соединений, некоторые из которых характеризуются ионопроводящими свойствами. Завершена работа по изучению структурных особенностей для двух новых минералов григорьевита Cu3Fe3+2Al2(VO4)6 и кокшаровита CaMg2Fe3+4(VO4)6 из продуктав фумарольной активности вулканов Толбачик и Безымянный (Камчатка, Россия). Изучен новый минерал коррейаневесит Fe2+Mn2+2(PO4)2•3H2O из обогащенных фосфором гранитных пегматитов Минас-Жерайс (Бразилия), утвержденный в качестве нового минерального вида в 2013г. Коррейаневесит является представителем группы реддингита и относится к достаточно обширному семейству природных и синтетических соединений со структурным типом фосфоферрита. Проведен сравнительный кристаллохимический анализ представителей группы реддингита. Изучены кристаллические структуры In-, Pb-йодатов и Gd-, Tm-силикатов с поровыми структурами, являющимися перспективными проводниками. Проведен тополого-симметрийный закон строения семейств силикатов и боратов. Установление структур новых йодатов Pb и In, вносит понимание в закон строения этих семейств и перспективу новых фаз с нелинейными свойствами. K,Gd-силикат из семейства поровых силикатов, способен к ионообмену, что следует из анализа структуры семейства. В K,Na,Tm-силикате найдена новая структура, которая позволила взглянуть на семейство минералов с точки зрения топологии и симметрии; предсказан ряд структур, которые могут быть получены при синтезе или найдены в природе. Выведенный закон строения дает место каждому из имеющихся или возможных представителей в современной систематике. Тополого-симметрийный анализ применен для класса боратов, что позволило вывести сходство строения, пропущенное ранее, и предсказать перспективу дальнейшего поиска. В Китае, Синцзян, Урумчи, были прочитаны по персональному приглашению 3 лекции в Институте физики и химии, в лаборатории боратов, которые ознакомили сотрудников и студентов с новейшими результатами по данному анализу класса боратов, ориентирующему на успех поиска новых нелинейно-оптических кристаллов. Методом монокристального рентгеноструктурного анализа исследованы два образца нового оливиноподобного минерала мариинскита Сr1.43Al0.64Be0.9O4 и Сr1.32Al0.74Be0.9O4. Установлено сосуществование в структурах обоих образцов двух компонент, связанных отражением в зеркальной плоскости симметрии, проходящей через плотноупакованные слои, что приводит к понижению симметрии минерала. С позиций модулярного подхода рассмотрены структуры витчитоподобных и производных от витчита синтетических Са- и Ba-пентаборатов и природных волковскита, бирингучита, гоуерита и назинита. Возможные базовые модели политипов получены геометрическим построением и последующей их энергетической оценкой с применением универсального набора параметров межатомных потенциалов. Получены новые данные по политипии витчитоподобных пентаборатов и определена наиболее вероятная базовая структура.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Структуры новых минералов и синтетических материалов с технологически важными свойствами
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".