Введение к работе
Актуальность темы. Развитие современных отраслей народного хозяйства требует создания нових материалов со специфическими свойствами. Это определяет повышенный интерес к таким соединениям, которые раньше не находили практического применения и поэтому до сих пор мало изучены. К числу последних следует отнести и фосфоразотистые соединен"Я, которые характеризуются ценными физико-химическими свойствами (термостойкостью, химической устойчивостью и др.) и уже нашли применение в качестве компонентов для получения азотсодержащих стокол, газопоглотителей в электрических лампах накаливания и диффузантов для насыщения фосфором поверхности материалов электронной техники.
Наибольшее влияние на свойства нитридов фосфора оказывает введение в них металлов, которые не только существенно меняют характер химической связи, но и вызывают значительные структурные преобразования. В этой связи интерес представляют модифицированные фосфоразотистне соединения, которые, кроме фосфора и азота, содержат атомы металла. Однако многие вопросы, касающиеся синтеза, свойств, кристаллической структуры и практического применения таких соединений .остаются неясными или совершенно неисследованными. Особую важность приобретает поиск новых, более простых способов синтеза . металлосодержащих фосфоразотистых соединений, так как. предлагаемые в литература способи, основанные на использовании неустойчивых гидридов ("гидридный" способ), нитридов или фосфидов металла, неприемлемы для синтеза целого ряда нитридов металла-фосфора.
Исследования проводились в рамках основной тематики Института неорганической химии Латвийской Академии наук по теме 10.013/1.19.42.52 (Л ГОС. per. 81089237).
Цель работы. Разработка новых, более простых способов синтеза нитридов металла-фосфора, содержащих щелочные, щелочноземельные и переходные металлы и изучение основных физико-химических свойств и кристаллической структуры синтезированных соединений.
Научная новизна. Разработаны новые способы получения нитридов металла-фосфора, позволяющие впервые синтезировать кристал-
-2-лические двойные нитриды состова MeP^H7 (Me- Li, Na, К) и Me3P6Nn (Me- На, К), а такке новый класс фосфоразотистшс соединений - тионитриды Me4P6N1aS (Ые- Cd, Zn, Mg, to. Ре, Co). Показано, что соединения типа Me„P.N,, обладают ионообменными
свойствами.
Порошковым методом определены структуры нитрида натрия-фосфора Ha3f6H11 И тионитридов aa.4?6N)2S, Zn4P6N12S и Mg^PgN^S. Результаты исследований позволяют сдалать вывод, что структура тионитридов построена из тетраэдров РМД, расположенных аналогично тетраэдрам sio4 и аюд е структуре содалита NaaAifisi6o24oi2. Показано сходство строения некоторых фосфоразотистых и кремний-кислородных соединений.
Практическая ценность. Разоаботан новый способ синтезе металлосодержащих фосфоразотистых совдинеїшй, согласно которовд вместо неустойчивых гидридов металла используются соответствующие хлориды ("хлоридный" способ). Это позволяет упростить синтез, увеличить выход целевого продукта, а также синтезировав ряд новых кристаллических соединений, получить которые другямі методами не удается.
Результаты структурных исследований позволяют оцениваті влияние атомов различных металлов на характер химической связї фосфор-азот б исследуемой группе фосфоразотистых соединений і тем самим они могут быть' использованы для- поиска други соединений с заданными свойствами.
Предложенные формулы расчета координации атомов . азота .1 фосфоразотистых соединениях позволяют предварительно прогнозировать их возможное сходство с крэмнийкислородними соединениями.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на : и VI Всесоюзном семинаре "Методы получения, свойства и області применения нитридов" (Рига, 1984 и 1987 гг.); XII и XIV конфе рэнциях молодых научных работникор Института неорганическо: химии Латвийской Академии наук (Рига, 1985 и 1989 гг.); I конфе рвнщш молодых ученых химического факультета РТУ (Рига, 1985 г. V. Всесоюзном совещании по кристаллохимии неорганических и коор дшшциошшх соединений (Владивосток, 1989 г.); III Международно семинаре "Соединения включения" (Новосибирск, 1989 г.) и на X международной конференции по химики фосфора (Таллинн, 1989 г.).
Пуб^гак_ацы». По результатам работы опубликовано 9 статей и
-з-тезисов докладов.
' Объем "работа. Диссертация изложена на 108 страницах машинописного текста и содержит 36 таблиц, а рисунков, 80 библиографических названий.
Автор защищает:
методику получения нитридов щелочного металла-фосфора и тионитридов четалла-фёсфора;
"хлоридный" способ синтеза металлосодержащих фосфоразотисгых соединений;
результаты изучения физико-химических свойств полученных соединений;
результаты определения кристаллической структуры cd4F6N12s,