Perovskit

Perovskit

Cristal dizanalit (perovskit cu impurități Nb , Ce , Fe )
Formulă CaTiO3 _ _ _
Proprietăți fizice
Culoare Negru, maro roșcat, galben pal, portocaliu
Culoarea liniuței cenuşiu
Strălucire Metal
Duritate 5.5
îndoire concoidal
Densitate 4 g/cm³
Proprietăți cristalografice
Singonie ortorombic
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Perovskitul este un mineral relativ rar  pe suprafața Pământului , titanatul de calciu . Formula empirică : Ca Ti O 3 .

Caracteristici

Cristalele de perovskit au o formă cubică (pseudocubică), fețele cuburilor sunt tăiate cu mișcări scurte paralele cu marginile. Adesea, cristalele sunt lipite de-a lungul fețelor cuburilor. În funcție de impurități, are o culoare variată:

Duritate la scară mineralogică : 5,5-6, densitate : 3,97-4,0 g/cm 3 . Calciul poate fi înlocuit cu Ce , Ti cu Nb și Ta , pot exista și alte impurități, ceea ce duce la formarea de knopite , disanalit și loparit .

Depozite

Perovskitul a fost descoperit în 1839 în Munții Urali de Gustav Rose și a fost numit de acesta în onoarea omului de stat rus contele L. A. Perovsky , care a fost colecționar de minerale .

Perovskitul apare predominant în șisturile de talc și clorit . Se găsește și sub formă microscopică în rocile de origine vulcanică (în bazalt melilit , lavă bazaltică ). Depozite în Urali , în Tirol ( Austria ), precum și în Elveția și Finlanda .

Aplicație

Perovskitul este o sursă de titan , niobiu și o serie de alte elemente. De asemenea, este destul de renumit pentru structura sa de cristal. Atomii de titan din perovskit sunt localizați la nodurile unei rețele cubice ușor distorsionate. Atomii de calciu sunt localizați în centrele pseudocuburilor . Atomii de oxigen formează octaedre aproape regulate în jurul atomilor de titan , care sunt ușor rotite și înclinate față de pozițiile ideale. Printre compușii cu structură perovskită se numără oxizii , halogenurile , compușii intermetalici . Structura perovskită (sau un derivat al acesteia) se găsește în supraconductori de temperatură înaltă , conductori ionici și multe materiale magnetice și feroelectrice .

Revista Science a inclus perovskitul în primele 10 descoperiri ale anului 2013, implicând posibilitatea utilizării lui în energia solară [1] .

Compuși similari structural

Punctul de vedere general acceptat este că mantaua inferioară a Pământului (stratul dintre adâncimi de 660 km și 2791 km) constă din 75–80% din (Mg,Fe)SiO 3 fază asemănătoare perovskită, 5–10% din CaSiO 3 și 10–15% din wustita de magneziu și, în consecință, MgSiO 3 reprezintă aproximativ jumătate din volumul total al planetei noastre [2] .

Structural asemănător cu perovskitul, complexul polimeric de bismut și halogenuri de antimoniu , dezvoltat de oamenii de știință ruși de la Institutul de Chimie Anorganică A.V. Nikolaev al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe , Institutul de Probleme de Fizică Chimică al Academiei Ruse de Științe și afiliat. cu Skolkovo , poate deveni un principiu general pentru construirea de semiconductori pentru viitoarele celule solare promițătoare . Acest studiu a făcut posibilă obținerea unei baterii solare cu coeficienți record pentru transformarea luminii în electricitate pentru halogenuri de antimoniu și bismut [3] [4] [5] [6] [7] [8] . Spre deosebire, de exemplu, de materialul asemănător perovskitului considerat de cercetătorii chinezi în 2018 [9] , acest semiconductor nu conține plumb toxic .

Note

  1. ↑ Coontz, Robert . Science's Top 10 Breakthroughs of 2013  , Science (  19 decembrie 2013). Preluat la 15 mai 2014.
  2. ↑ Ringwood (1991); Ono, Oganov (2005).
  3. ↑ Pavel A. Troshin, Vladimir P. Fedin, Maxim N. Sokolov, Keith J. Stevenson, Nadezhda N. Dremova. Iodobismutații polimerici {[Bi 3 I 10 } și {[BiI 4 ]} cu cationi N-heterociclici: materiale fotoactive promițătoare asemănătoare perovskitei pentru dispozitive electronice]  //  Journal of Materials Chemistry A. — 2019-03-12 . — Vol. 7 , iss. 11 . — P. 5957–5966 . — ISSN 2050-7496 . - doi : 10.1039/C8TA09204D .
  4. ↑ Sofia Alimova. Oamenii de știință ruși au dezvoltat un nou material pentru panouri solare . Știrile populare din Rusia. Data accesului: 14 mai 2019.
  5. ↑ Rusia a dezvoltat un nou semiconductor pentru panouri solare. Este non-toxic și foarte eficient! . High tech. Data accesului: 14 mai 2019.
  6. ↑ Rusia a creat un nou material semiconductor pentru panouri solare . TASS . Data accesului: 14 mai 2019.
  7. ↑ Oamenii de știință Skoltech dezvoltă noi materiale semiconductoare pentru electronice . naked-science.ru _ Data accesului: 14 mai 2019.
  8. ↑ Bateriile perovskite aduse aproape la ideal cu ajutorul punctelor cuantice // Popular Mechanics , 21.01.2022
  9. ↑ Wang Yi-Chuen , Lee Ai-Hsuan , Chen Chiing-Chang. Fotocatalizator asemănător perovskitului, PbBiO2Br/PbO/g-C3N4: Sinteză, caracterizare și activitate fotocatalitică determinată de lumina vizibilă  //  Jurnalul Institutului de Ingineri Chimici din Taiwan. - 2018. - Decembrie ( vol. 93 ). - P. 315-328 . — ISSN 1876-1070 . - doi : 10.1016/j.jtice.2018.07.037 .

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice