Perovskit

Perovskit

Disanalitový krystal (perovskit s nečistotami Nb , Ce , Fe )
Vzorec CaTiO3 _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Barva Černá, červenohnědá, světle žlutá, oranžová
Barva čárky šedavý
Lesk Kov
Tvrdost 5.5
zamotat konchoidní
Hustota 4 g/cm³
Krystalografické vlastnosti
Syngonie ortorombický
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Perovskit je  na zemském povrchu poměrně vzácný minerál , titaničitan vápenatý . Empirický vzorec : Ca Ti O 3 .

Charakteristika

Krystaly perovskitu mají krychlový (pseudokubický) tvar, čela kostek jsou řezány krátkými tahy rovnoběžně s okraji. Krystaly jsou často připájeny podél čel krychlí. V závislosti na nečistotách má různou barvu:

Tvrdost na mineralogické stupnici : 5,5-6, hustota : 3,97-4,0 g/ cm3 . Vápník může být nahrazen Ce , Ti Nb a Ta , mohou být přítomny další nečistoty, což vede ke vzniku knopitu , disanalitu a loparitu .

Vklady

Perovskit byl objeven v roce 1839 v pohoří Ural Gustavem Rosem a byl jím pojmenován na počest ruského státníka hraběte L. A. Perovského , který byl sběratelem minerálů .

Perovskit se vyskytuje převážně v mastku a chloritových břidlicích . V mikroskopické podobě se vyskytuje také v horninách vulkanického původu (v melilitovém čediče , čedičové lávě ). Ložiska na Uralu , v Tyrolsku ( Rakousko ), stejně jako ve Švýcarsku a Finsku .

Aplikace

Perovskit je zdrojem titanu , niobu a řady dalších prvků. Je také docela známý svou krystalickou strukturou. Atomy titanu v perovskitu jsou umístěny v uzlech mírně deformované kubické mřížky. Atomy vápníku jsou umístěny v centrech pseudokrychlí . Atomy kyslíku tvoří téměř pravidelné osmistěny kolem atomů titanu , které jsou mírně pootočeny a nakloněny vzhledem k ideálním pozicím. Mezi sloučeniny s perovskitovou strukturou patří oxidy , halogenidy a intermetalické sloučeniny . Struktura perovskitu (nebo její derivát) se nachází ve vysokoteplotních supravodičech , iontových vodičích a mnoha magnetických a feroelektrických materiálech.

Časopis Science zařadil perovskit mezi 10 největších objevů roku 2013, což naznačuje možnost jeho použití v solární energii [1] .

Strukturně podobné sloučeniny

Obecně přijímaným hlediskem je, že spodní plášť Země (vrstva mezi hloubkami 660 km a 2791 km) se skládá ze 75–80 % z (Mg,Fe)SiO 3 fáze podobné perovskitu, z 5–10 % CaSiO 3 a 10–15 % hořečnatého wustitu a následně MgSiO 3 tvoří asi polovinu celkového objemu naší planety [2] .

Strukturně podobný perovskitu, komplexní polymerní halogenidy bismutu a antimonu , vyvinuté ruskými vědci z Ústavu anorganické chemie A. V. Nikolajeva sibiřské pobočky Ruské akademie věd , Ústavu problémů chemické fyziky Ruské akademie věd a přidružených se Skolkovo se může stát obecným principem pro konstrukci polovodičů pro budoucí slibné solární články . Tato studie umožnila získat solární baterii s rekordními koeficienty pro přeměnu světla na elektřinu pro halogenidy antimonu a bismutu [3] [4] [5] [6] [7] [8] . Na rozdíl například od materiálu podobného perovskitu, který zvažovali čínští vědci v roce 2018 [9] , tento polovodič neobsahuje toxické olovo .

Poznámky

  1. ↑ Coontz, Robert . Top 10 vědeckých objevů roku 2013  , Science (  19. prosince 2013). Staženo 15. května 2014.
  2. ↑ Ringwood (1991); Ono, Oganov (2005).
  3. ↑ Pavel A. Troshin, Vladimir P. Fedin, Maxim N. Sokolov, Keith J. Stevenson, Naděžda N. Dremová. Polymerní jodobismutáty {[Bi 3 I 10 } a {[BiI 4 ]} s N-heterocyklickými kationty: slibné fotoaktivní materiály podobné perovskitu pro elektronická zařízení]  //  Journal of Materials Chemistry A. — 2019-03-12 . — Sv. 7 , iss. 11 . — S. 5957–5966 . — ISSN 2050-7496 . - doi : 10.1039/C8TA09204D .
  4. ↑ Sofya Alimová. Ruští vědci vyvinuli nový materiál pro solární panely . Lidové zprávy z Ruska. Datum přístupu: 14. května 2019.
  5. ↑ Rusko vyvinulo nový polovodič pro solární panely. Je netoxický a velmi účinný! . Špičková technologie. Datum přístupu: 14. května 2019.
  6. ↑ Rusko vytvořilo nový polovodičový materiál pro solární panely . TASS . Datum přístupu: 14. května 2019.
  7. ↑ Vědci ze Skoltechu vyvíjejí nové polovodičové materiály pro elektroniku . naked-science.ru _ Datum přístupu: 14. května 2019.
  8. ↑ Perovskitové baterie přivedené téměř k ideálu pomocí kvantových teček // Popular Mechanics , 01/21/2022
  9. ↑ Wang Yi-Chuen , Lee Ai-Hsuan , Chen Chiing-Chang. Fotokatalyzátor podobný perovskitu, PbBiO2Br/PbO/g-C3N4: Syntéza, charakterizace a fotokatalytická aktivita řízená viditelným světlem  //  Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2018. - Prosinec ( sv. 93 ). - str. 315-328 . — ISSN 1876-1070 . - doi : 10.1016/j.jtice.2018.07.037 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích