Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

Спектроскопия в видимой области.

Рис. Спектры VIS для твердых растворов NH₄Fe_1-xMn_xPO₄.

	Co2+d7

Рис. а-б) Спектры VIS для твердых растворов NH₄Mn_1-xCo_xPO₄; в) Расщепление иона в октаэдрическом поле.

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

В приложении 1 содержатся подробные таблицы с расшифровкой результатов масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Данный метод использовался как наиболее точный способ установить состав получаемых соединений. Получающиеся результаты не зависят от структуры вещества, они показывают конкретное содержание определяемых веществ в установленном объёме образца.

Как описано в экспериментальной части, всего определялось содержание по трём элементам – 3d-металлам. Определение содержания фосфора и азота данным методом не представлялось целесообразным ввиду значительной разницы в молекулярных массах атомов. Таким образом, было приготовлено 9 калибровочных растворов (по 3 на каждый определяемый элемент). На рис. представлены калибровочные кривые для Fe, Co и Mn с учётом поправки на фон.

Как видно из приведенных графиков, точки для железа и кобальта легли достаточно близко к тренду, в то время как для марганца наблюдается довольно значительное расхождение (с учетом масштаба графиков). Этот факт отразился на результатах для определяемых веществ в виде достаточно высокой погрешности порядка 8-12%. В табл. приведены результаты уточнения состава для твердых растворов и незамещенных фосфатов. С учетом вводимой нами погрешности, практически все составы отвечают заданным.

Рис. Калибровочные кривые для определяемых элементов (Fe, Co, Mn).

Табл. Расчет состава соединений по результатам анализа.

Данный анализ показал, что рассматриваемый в работе метод получения твердых растворов позволяет с высокой надежностью получать требуемые соединения заданного состава путём подбора необходимых концентраций растворов исходных солей. Подтверждением этому является тот факт, что составы, для которых не удалось провести фазовый анализ и соотнести пики с имеющимися в базах данных (NH₄Fe_0.5Co_0.5PO₄ и NH₄Fe_0.25Co_0.75PO₄ ­– не имеют требуемой структуры), тем не менее, содержат предполагаемое соотношение железа и марганца, которое закладывалось при синтезе.