С помощью методов рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса (ЯМР), электронного парамагнитного резонанса, рентгеноспектрального микроанализа и люминесцентной спектроскопии исследованы синтетические гидроксилапатиты (ГАП) с примесями редкоземельных элементов (REE): Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Ho и Er. Апатиты синтезированы с помощью метода осаждения в условиях, близких к условиям (T, pH) природного биологического синтеза, при исходных соотношениях элементов (Ca, REE) : P = 2:1; RЕЕ : Ca = 0,05. Установлено, что ионы REE<^>3+ замещают ионы Ca<^>2+ во всех синтезированных апатитах при соотшении REE/(Ca + REE) = 5 - 8 ат. %. Более высокая степень замещения ионами Pr, Dy, Er и Ho. Nd занимает позиции Ca1, остальные REE - преимущественно Ca2. Все образцы содержат молекулы воды H2Ostr (менее 1 мас. %), фиксированные в структуре вблизи REE. Предположено, что соотношение интенсивностей 2-х компонент в спектрах MAS ЯМР <$Enothing sup 31 roman P> Ce-, Pr-, Eu- и Gd-ГАП отражает распределение REE в позициях Ca2 и Ca1 (<$Ephi sub roman Ln ~=~roman {Ln2 "" /Ln1}>). Степень замещения REE в позициях Ca2 снижается с ростом атомного номера: <$Ephi sub roman Ln ~symbol Ы~30> (Ce), 20(Pr), 10(Eu) и 6 (Gd). Присутствие молекул H2Ostr может использоваться в качестве критерия условий низкой температуры и высокой активности воды при образовании природных апатитов. Показано, что экспериментальные результаты, полученные с помощью разных методов, существенно дополняют друг друга и позволяют более точно определять кристаллохимические особенности REE-апатитов.С помощью методов рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса и рентгеноспектрального микроанализа исследованы синтетические фторгидроксилапатиты (ФГАП) с примесью редкоземельных элементов (REE): Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, H и Er. Апатиты синтезированы путем осаждения в условиях, близких к условиям (T, pH) биологического синтеза, при исходных соотношениях элементов (Ca, REE): P = 2 : 1; REE : Ca = 0,05, F : P = 0,5. Установлено, что степень замещения Ca <$Esymbol О> REE в Y- и Ce-ФГАП (около 4 at. %) ниже соотношения REE : Ca в растворе при синтезе, в Er-ФГАП - приблизительно равно этому соотношению, в ФГАП с примесью остальных REE рассмотренного ряда - заметно выше (5,5 - 6,9 at. %). Y, Ce, Ho и Er внедряются в позиции Ca2, остальные REE - в основном Ca2. В каналах Y-, La- и Ce-ФГАП ионы F занимают около половины структурных позиций. Для каналов ФГАП с примесью Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu и Gd характерно формирование, в основном, небольших кластеров ионов F и OH-групп (OH - F), с примесью Y, Ce, Pr, Dy, Ho и Er - заметного количества фрагментов (OH)n. Вхождение REE в ФГАП сопровождается внедрением молекул воды H2Ostr, фиксированных в структуре (0,07 - 0,81 apfu), и ионов <$Eroman NH sub 4 sup +> (0,03 - 0,25 apfu). Показано, что частичное замещение ОН <$Esymbol О> F приводит к заметным изменениям закономерностей внедрения REE в апатит. Содержание и распределение в структуре молекул H2Ostr и кластеров OH - F, OH - OH и F - H2Ostr определяются типом REE и, предположительно, отражают условия низкой температуры и высокой активности воды при образовании REE-апатита. Показано, что исследования с применением комплекта методов позволили более точно определить ряд кристаллохимических особенностей REE-ФГАП.

  Повний текст PDF - 512.317 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"