Карбид лантана - Lanthanum carbide

Карбид лантана[1]
BaO2structure.jpg
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.031.923 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 235-128-8
Характеристики
LaC2
Молярная масса162,927 г / моль
Внешностьчетырехгранный кристаллы
Плотность5,29 г / см3, твердый
Температура плавления 2360 ° С (4280 ° F, 2630 К)
Структура
Тетрагональный
D174ч, I4 / ммм, tI6
6
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Карбид лантана (ЛаC2 ) это химическое соединение. Это изучается в отношении производства определенных типов сверхпроводники и нанотрубки.[2]

Подготовка

LaC2 могут быть получены путем реакции оксид лантана, Ла2О3, с углеродом в электрической печи или плавлением окатышей элементов в дуговой печи.[3]

Характеристики

LaC2 реагирует с водой с образованием этин, С2ЧАС2 и смесь сложных углеводородов.[3]LaC2 металлический проводник, в отличие от CaC2 который является изолятором.[3]Кристаллическая структура LaC2 показывает, что он содержит C2 звенья с длиной связи C-C 130,3 пм, что длиннее, чем длина связи C-C в карбиде кальция, 119,2 пм, что близко к длине связи этина.[3] Структура LaC2 можно описать как La3+C22−(e-) где электрон входит в зону проводимости и разрыхляющие орбитали на C2 анион, увеличивая длину связи. Это аналогично связке, присутствующей в нитридоборат, CaNiBN.[4]

Карбид лантана в углеродных наноструктурах

Способ получения макроскопических количеств C60 и подтверждение полых, похожих на клетку структур было опубликовано в 1990 году Крачмером и соавторами.[5] Затем были опубликованы методы для высших фуллеренов (C70 и выше). В 1993 году ученые открыли, как сделать соединение, которое не так восприимчиво к влаге и воздуху. Они сделали контейнеры для бакминстерфуллеренов или бакиболов; поэтому они прозвали контейнеры «бакиджарами».[6] Несколько патентов США было выдано университетам в середине 1990-х годов; эксперименты с производственными технологиями продолжаются в университетах по всему миру, включая Индию, Японию и Швецию.[7][8]

Атомы лантана заключены в фуллерены

В Ла @ C72, лантан, по-видимому, стабилизирует C72 карбоновая клетка. В исследовании 1998 года Стивенсона и др. подтвердил наличие La @ C72 а также La2@C72, но пустая клетка C72 отсутствовала на основании данных лазерной десорбционной масс-спектрометрии и УФ-видимой спектроскопии.[9] Исследование 2008 года, проведенное Лу и др. показал, что Ла2C72 не придерживайтесь правило изолированного пятиугольника (IPR), но имеет две пары слитых пятиугольников на каждом полюсе клетки, и что два атома La расположены близко к двум парам слитых пятиугольников. Этот результат дополнительно подтверждает идею о том, что углеродный каркас стабилизируется атомами La.[10]

Помимо свойств, указанных в таблице справа, магнитные свойства объемных количеств La @ C82 (изолированные из различных полых фуллеренов). Данные намагниченности изолированного La @ C82 изомер были получены с использованием КАЛЬМАР магнитометр в диапазоне температур от 3 до 300 К. Для La @ C82 обратная восприимчивость как функция температуры следует Закон Кюри-Вейсса. Эффективный магнитный момент на La @ C82 оказался равным 0,38 мкмB.[11]

Карбид лантана также показал сверхпроводящие свойства при преобразовании в слоистый галогенид карбида лантана La2C2Икс2 (X = Br, I). Исследования с использованием дифракции нейтронов на порошке с высоким разрешением от комнатной температуры до 1,5 Кельвина показали, что он обладает сверхпроводящими свойствами при температуре около 7,03 Кельвина для X = Br и около 1,7 Кельвина для X = I, соответственно.[12]

Рекомендации

  1. ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87 изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. С. 4–64. ISBN  0-8493-0594-2.
  2. ^ Авасти, Калпана; Сингх, А. К .; Шривастава, О. Н. (2002). «Синтез и характеристика нанотрубок из карбида лантана». Журнал нанонауки и нанотехнологий. 2 (1): 67–71. Дои:10.1166 / jnn.2002.078. ISSN  1533-4880. PMID  12908323.
  3. ^ а б c d Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 299. ISBN  978-0-08-037941-8.
  4. ^ Блашковски, Бьёрн; Мейер, Х.-Юрген (2002). «Электронные условия двухатомных (BN) анионов в структуре CaNiBN». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 628 (6): 1249. Дои:10.1002 / 1521-3749 (200206) 628: 6 <1249 :: AID-ZAAC1249> 3.0.CO; 2-S. ISSN  0044-2313.
  5. ^ Kratschmer W., Lamb, LD, Fostiropoulos K, Huffman, DR, Nature 1990, 347: 354; Kratschmer W., Fostiropoulos K, Huffman DR, Chem Phys Lett 1990, 170: 167; см. также Лю М. и Коули Дж. М., Инкапсуляция карбида лантана в углеродные нанотрубочки и углеродные наночастицы, Carbon 33 (2): 225-232, 1995.
  6. ^ Веб-страница Уэллсли В архиве 2006-09-03 на Wayback Machine
  7. ^ Авастху, К. Сингх, AK; Шривастава, ОН (2002). «Синтез и характеристика нанотрубок карбида лантана». Журнал нанонауки и нанотехнологий. 2 (1): 67–71. Дои:10.1166 / jnn.2002.078. PMID  12908323.
  8. ^ Лассессон, А; Громов А; Lehlig, K; Танинака, А; Шинохара, H; Кэмпбелл, EEB (2003). «Образование малых ионов карбида лантана в результате лазерно-индуцированной фрагментации LaatC.82". Журнал химической физики. 119 (11): 5591–5600. Bibcode:2003ЖЧФ.119.5591Л. Дои:10.1063/1.1599833.
  9. ^ Стивенсон, S; Бербанк, П; Харич, К; Солнце, Z; Дорн, ХК (1998). «Металлическая стабилизация углеродного каркаса» (PDF). Журнал физической химии А. 102 (17): 2833–2837. Дои:10.1021 / jp980452m.
  10. ^ Лу, Син; Никава, Хидефуми; Накаходо, Цукаса; Цучия, Такахиро; Ishitsuka, Midori O .; Маэда, Ютака; Акасака, Такеши; Токи, Макото; Сава, Хироши; Сланина, Зденек; Мизороги, Наоми; Нагасе, Сигеру (2008). «Химическое понимание металлофуллерена, не относящегося к правам интеллектуальной собственности: стабилизация заключенных в оболочку металлов на связях плавленого пятиугольника в La2 @ C72». Журнал Американского химического общества. 130 (28): 9129–9136. Дои:10.1021 / ja8019577. ISSN  0002-7863. PMID  18570421.
  11. ^ Funasaka, H; Сугияма, К. Ямамото, К; Такахаши, Т. (1995). «Магнитные свойства редкоземельных металлофуллеренов». Журнал физической химии. 99 (7): 1826–1830. Дои:10.1021 / j100007a005.
  12. ^ Ан, К; Кремер, РК; Mattausch, H; Саймон, А (2000). «Сверхпроводимость в слоистых галогенидах карбида лантана». Журнал сплавов и соединений. 303–304: 257–261. Дои:10.1016 / s0925-8388 (00) 00669-1.

внешняя ссылка