Исследование и разработка комплекса аналитических методов определения целевой химической чистоты редкоземельных металлов и материалов на их основе

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-13-00180

НазваниеИсследование и разработка комплекса аналитических методов определения целевой химической чистоты редкоземельных металлов и материалов на их основе

Руководитель Барановская Василиса Борисовна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №45 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-205 - Аналитическая химия

Ключевые слова редкоземельные металлы, химическая чистота, атомно-эмиссионная спектрометрия, люминофоры, магниты, лазеры

Код ГРНТИ31.19.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Редкоземельные металлы (РЗМ), сплавы и соединения на их основе - важнейшие функциональные материалы современной науки и техники. Основные области их применения - лазеры, магнитные материал, люминофоры, оптические материалы, керамика и катализаторы. Свойства материалов на основе РЗМ драматически зависят от их химической чистоты, характеризуемой примесным составом. В случае полного примесного состава чистоту называют академической, в случае отдельных, технологически важных примесей - целевой. Часто примеси делят на редкоземельные (РЗП) и нередкоземельные (НРЗП). Вероятность загрязнения РЗМ как РЗП, так и НРЗП достаточно высокая, поэтому достигнутая в настоящее время целевая химическая чистота РЗМ, как правило, не превышает 10-3-10-5 % масс., в то время как для эффективного практического применения РЗМ требуется чистота 10-6% масс. и менее. Для определения таких содержаний требуется повышение чувствительности применяемых аналитических методов как минимум, на 1-2 порядка величины. В настоящее время для анализа РЗМ применяют атомно-спектральные (эмиссионные и абсорбционные) методы анализа, масс-спектральные с различными источниками атомизации, химико-спектральные с различными видами химического концентрирования. Однако полученные результаты не позволяют достичь требуемых метрологических характеристик (пределов обнаружения и определения). В представленном проекте предлагается исследование, разработка и комбинирование нескольких методов анализа таким образом, чтобы их сочетание позволило компенсировать ограничения выбранных аналитических методов в отношении РЗМ, и в максимальной степени получить селективный сигнал отдельных РЗМ. Такой эффект достигается детальным исследованием матричных и межэлементных влияний, как основного источника искажения аналитического сигнала, поиском научных путей минимизации возможных влияний, выбором компромиссных условий многокомпонентного анализа, рациональным подходом к комбинированию аналитических методов и корректной оценкой метрологических характеристик. В совокупности комплекс исследований позволит обеспечить достижение достоверной оценки целевой химической чистоты выбранных РЗМ.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Барановская В.Б., Карпов Ю.А., Петрова К.В., Короткова Н.А CURRENT TRENDS IN THE USE OF RARE EARTH METALS AND THEIR COMPOUNDS IN METALLURGY AND PRODUCTION OF OPTICAL MATERIALS Tsvetnye Metally, 2020. No. 11. pp.50-58 (год публикации - 2020)
10.17580/tsm.2020.11.07

2. Барановская В.Б., Карпов Ю.А., Петрова К.В., Короткова Н.А. Topical trends in the application of rare-earth metals and their compounds in the production of magnetic and luminescent materials Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy), 2020. No. 6. P. 4–23 (год публикации - 2020)

3. Кошель Е.С., Архипенко А.А., Барановская В.Б. Дуговой атомно-эмиссионный анализ оксида лютеция Аналитика и контроль, №2, Т.25, С.70-83 (год публикации - 2021)
10.15826/analitika.2021.25.2.008

4. Короткова Н.А., Петрова К.В., Барановская В.Б, Анализ оксида церия масс-спектральным и атомно-эмиссионным методами с индуктивно связанной плазмой Журнал аналитической химии, №12, Том 76, С.1077-1088 (год публикации - 2021)
10.31857/S0044450221120069

5. Архипенко А.А., Кошель Е.С., Барановская В.Б. Разработка методики дугового атомно-эмиссионного спектрального анализа оксида церия Заводская лаборатория. Диагностика материалов, №11, Том 87, С.19-25 (год публикации - 2021)
10.26896/1028-6861-2021-87-11-19-25

6. Кондратьева О.Н., Никифорова Г.Е., Смирнова М.Н., Хорошилов А.В., Петрова К.В., Гуревич В.М. Высокотемпературная теплопроводность ортованадата тулия ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. ХИМИЯ, НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ, Том 500, С.80-83 (год публикации - 2021)
10.31857/S2686953521050101

7. Юрасова О. В., Самиева Д. А., Кошель Е. С., Карпов Ю. А. Production and Quality Control of High-Purity Rare-Earth Metal Oxides for Scintillator Crystals of Detecting Medical Systems Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 63 (2): 157-166 (год публикации - 2022)
10.3103/S1067821222020122

8. П. В. Корнев, Т.Л. Кулова, А.А. Кузьмина, Е.К. Тусеева, А.М. Скундин, В.М. Климова, Е.С. Кошель Europium-Doped Lithium Titanate As a Material for the Anodes of Lithium-Ion Batteries Russian Journal of Physical Chemistry A, № 2, Vol. 96, pp. 437–443 (год публикации - 2022)
10.1134/S0036024422020145

9. Д.Г. Филатова, А.А. Архипенко, М.А. Статкус, В.В. Еськина, В.Б. Барановская, Ю.А. Карпов Sorption of Se(IV) from Aqueous Solutions with Subsequent Determination by X-Ray Fluorescence Analysis Inorganic Materials, Vol. 57, No. 14, pp. 1427–1430 (год публикации - 2021)
10.1134/S0020168521140053

10. К.В. Петрова, В.В. Еськина, В.Б. Барановская, М.С. Доронина, Н.А. Короткова, А.А. Архипенко Separation and Preconcentration of Impurities in Rare-Earth-Based Materials for Spectrometric Methods Russian Journal of Non-Ferrous Metals, Vol. 63, No. 5, pp. 510–525 (год публикации - 2022)
10.3103/S106782122205008X

11. П.В. Корнев, Т.Л. Кулова, А.А. Кузьмина, А.М. Скундин, В.М.Климова, Е.С. Кошель NEODYMIUM DOPED LITHIUM TITANATE AS ANODE MATERIAL FOR LITHIUM-ION BATTERIES Russian Journal of Electrochemistry (год публикации - 2022)

Публикации