Синтез наноразмерного пентаборида димолибдена при взаимодействии аморфного бора с молибденом в ионных расплавах
- Авторы: Винокуров А.А.1, Дремова Н.Н.1, Иванов А.В.1, Шилкин С.П.1
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
- Выпуск: Том 60, № 7 (2024)
- Страницы: 889-895
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjsvd.com/0002-337X/article/view/679373
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X24070135
- EDN: https://elibrary.ru/LQPIZT
- ID: 679373
Цитировать
Аннотация
Разработана новая методика синтеза наноразмерного пентаборида димолибдена взаимодействием активированных в аргоне механохимическим способом порошка молибдена с аморфным бором, взятых в мольном соотношении 2 : 5, в ионных расплавах солей различного состава при температурах 750, 800 и 850°С в атмосфере водорода. Методами рентгенофазового, рентгеноспектрального, синхронного термического и элементного анализов, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии, измерения удельной поверхности показано, что применение ионных расплавов позволяет получать однофазные, близкие к сферическим частицы Mo2B5 со средним диаметром ~30 нм только при времени взаимодействия не менее 28 ч. Частицы кристаллизуются в ромбоэдрической сингонии с параметрами элементарной ячейки a = 0.3007–0.3015 нм, с = 2.090–2.095 нм.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
А. А. Винокуров
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: ssp@icp.ac.ru
Россия, пр. Академика Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432
Н. Н. Дремова
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Email: ssp@icp.ac.ru
Россия, пр. Академика Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432
А. В. Иванов
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Email: ssp@icp.ac.ru
Россия, пр. Академика Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432
С. П. Шилкин
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Email: ssp@icp.ac.ru
Россия, пр. Академика Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432
Список литературы
- Серебрякова Т.И., Неронов В.А., Пешев П.Д. Высокотемпературные бориды. Челябинск: Металлургия, 1991. 368 с.
- Carenco S., Portehault D., Boissiere C., Mezailles N., Sanchez C. Nanoscaled Metal Borides and Phosphides: Recent Developments and Perspectives // Chem. Rev. 2013. V. 113. № 10. P. 7981–8065. https://doi.org/10.1021/cr400020d
- Andrievski R.A., Khatchoyan A.V. Nanomaterials in Extreme Environments, Fundamentals and Applications. Berlin: Springer, 2016. 107 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-25331-2
- Jothi P.R., Zhang Y., Scheifers J.P., Park H., Fokwa B.P.T. Molybdenum Diboride Nanoparticles as a highly Efficient Electrocatalyst for the Hydrogen Evolution Reaction // Sustainable Energy Fuels. 2017. V. 1. P. 1928–1934. https://doi.org/10.1039/c7se00397h
- Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 376 с.
- Yamauchi A., Yoshimi K., Kurokawa K., Hanada S. Synthesis of Mo–Si–B in Situ Composites by Mechanical Alloying // J. Alloys Compd. 2007. V. 434–435. P. 420–423. 10.1016/j.jallcom.2006.08.218' target='_blank'>https://doi.org/doi: 10.1016/j.jallcom.2006.08.218
- Kuznetsov S.A., Rebrov E.V., Mies Martijn J.M., de Croon Mart H.J.M., Jaap Schouten Jaap C. Synthesis of Protective Mo–Si–B Coatings in Molten Salts and Theiroxidation Behavior in an Air–Water Mixture // Surface Coat. Technol. 2006. V. 201. P. 971–978. 10.1016/j.surfcoat.2006.01.003' target='_blank'>https://doi.org/doi: 10.1016/j.surfcoat.2006.01.003
- Портной К.И., Ромашов В.М. Бинарные диаграммы состояния ряда элементов с бором // Порошковая металлургия. 1972. № 5. С. 48–56.
- Портной К.И., Левинский Ю.В., Ромашов В.М., Мордвин О.А., Левинская М.Х. Диаграмма состояния системы молибден–бор // Изв. АН СССР. Металлы. 1967. № 4. С.171–178.
- Li Y., Fan Y., Chen Y. A Novel Route to Nanosized Molybdenum Boride and Carbide and/or Metallic Molybdenum by Thermo-Synthesis Method from MoO3, KBH4, and CCl4 // J. Solid State Chem. 2003. V. 170. P. 135–141.
- Camurlu H.E. Preparation of Single Phase Molybdenum Boride. // J. Alloys Compd. 2011. V. 509. P. 5431–5436. https://doi. org/10.1016/j.jallcom.2011.02.083
- Klesnar H., Aselage T.L., Morosin B., Kwei G.H., Lawson A.G. The Diboride Compounds of Molybdenum: MoB2–x and Mo2B5–y // J. Alloys Compd. 1996. V. 241. P. 180–186.
- Горшков В.А., Сачкова Н.В., Хоменко Н.Ю. Получение литого Mo2B5 методом СВС-металлургии // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 11. С. 1256–1262. https://doi.org/10.1134/S0002337X18120059
- Kudaka K., Iizumi K., Sasaki T., Okada S. Mechanochemical Synthesis of MoB2 and Mo2B5 // J. Alloys Compd. 2001. V. 315. P. 104–107.
- Макаренко Г.Н., Крушинская Л.А., Тимофеева И.И., Мацера В.Е., Васильковская М.А., Уварова И.В. Особенности формирования диборидов переходных металлов IV–VI в процессе механохимического синтеза // Порошковая металлургия. 2014. № 9/10. С. 24–32.
- Wang Y., Mayorga-Martinez C.C., Chia X., Sofer, Latiff N.M., Pumera M. Bipolar Electrochemistry as a Simple Synthetic Route toward Nanoscale Transition of Mo2B5 and W2B5 for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction // ACS Sustainable Chem. Eng. 2019. V. 7. № 14. P. 12148–12159. https://doi. org/10.1021/acssuschemeng.9b01251
- Malyshev V.V., Kushkhov H.B., Shapoval V.I. High-Temperature Electrochemical Synthesis of Carbides, Silicides and Borides of VI-Group Metals in Ionic Melts // J. Appl. Electrochem. 2002. V. 32. P. 573–579.
- Илющенко Н.Г., Анфиногенов А.И., Шуров Н.И. Взаимодействие металлов в ионных расплавах. М.: Наука, 1991. 176 с.
- Винокуров А.А., Ковалев Д.Ю., Нигматуллина Г.Р., Коробов И.И., Дремова Н.Н., Калинников Г.В., Иванов А.В., Шилкин С.П. Образование наночастиц диборида тантала при взаимодействии аморфного бора с танталом в ионных расплавах // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 6. С. 597–602. https://doi.org/10.31857/S0002337X23060052
- Фокин В.Н., Троицкая С.Л., Фокина Э.Э., Румынская З.А., Шилкин С.П. О взаимодействии гидрида титана с кислородом // Журн. общ. химии. 1992. Т. 62. Вып. 8. С. 1719–1725.
- Фокин В.Н., Фокина Э.Э., Шилкин С.П. Синтез гидридов некоторых металлов в крупнокристаллическом состоянии // Журн. общ. химии. 1996. Т. 66. Вып. 8. С. 1249–1252.
- Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии / Под ред. Киселева А.В. и Древинга В.П. М.: Изд-во МГУ, 1973. 447 с.
- Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy / Eds. Wagner C.D. et al. Minnesota: Eden Prairie,1979. 192 p.
- Baltrusaitis J., Mendoza-Sanchez B., Fernandez V., Veenstra R., Dukstiene N., Roberts A., Fairley N. Generalized Molybdenum Oxide Surface Chemical State XPS Determination Via Informed Amorphous Sample Model // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 326. P. 151–161. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.11.077
- Алешин В.Г., Харламов А.Н., Чудинов М.Г. Изучение поверхностного состояния тугоплавких соединений методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии// Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1979. Т. 15. № 4. С. 672–676.
