Особенности структуры синтетических апатитов с примесными REE по данным спектроскопических и рентгеновских методов: I. Гидроксилапатиты

Калиниченко Е.А., Брик А.Б., Николаев А.М., Калиниченко А.М., Франк-Каменецкая О.В., Дубок А.В., Багмут Н.Н., Кузьмина М.А., Колесников И.Е.

Методами  рентгеновской  дифракции,  инфракрасной  спектроскопии,  ядерного магнитного  резонанса  (ЯМР), электронного  парамагнитного  резонанса,  рентгеноспектрального  микроанализа  и  люминесцентной  спектро-скопии  исследованы  синтетические  гидроксилапатиты  (ГАП)  с  примесями  редкоземельных  элементов  (REE): Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Ho и Er. Апатиты синтезированы методом осаждения в условиях, близких к условиям (Т, рН) природного биологического синтеза, при исходных соотношениях элементов (Ca, REE): P = 2 : 1; REE : Ca = 0,05. Установлено, что ионы REE3+ замещают ионы Ca2+ во всех синтезированных апатитах при соотношении REE/(Ca + REE) = 5—8 ат. %. Более высокая степень замещения ионами Pr, Dy, Er и Ho. Nd занимает позиции Ca1, остальные REE — преимущественно Са2. Все образцы содержат молекулы воды H2Ostr (менее 1 мас. %), фиксированные в структуре вблизи REE. Предположено, что соотношение интенсивностей двух компонент в спектрах MAS ЯМР 31Р Ce-, Pr-, Eu- и Gd-ГАП отражает распределение REE в позициях Ca2 и Ca1 (φLn = Ln2/Ln1). Степень замещения REE в позициях Ca2 снижается с ростом атомного номера: φLn ≈ 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  эксперимен-тальные  результаты,  полученные  разными  методами,  существенно  дополняют  друг  друга  и  позволяют  более точно определять кристаллохимические особенности REE-апатитов.

 

 

 

Номер журналу: 

Ключові слова: 

Сторінка: 

21