En RUDN -professor, tillsammans med sina kollegor från andra universitet i Moskva, har beskrivit mekanismen för biprodukter som produceras under syntesen av perovskiter - mineraler som har många potentiella tillämpningar, t.ex. som supraledare. Upptäckten kan göra deras produktion snabbare och mer effektiv. Artikeln publicerades i Materialkemi .

Perovskiter är kristallina ämnen som består av två eller flera metaller och innehåller tre syreatomer. Dessa material används som supraledare, i solceller, lasrar och sensorer. Kristallstrukturen för perovskiter bildas i lösningsmedel såsom dimetylsulfoxid (DMSO), dimetylformamid (DMF), och gamma-butyrolakton (GBL). Huvudfrågan med deras syntes ligger i bildandet av mellanliggande föreningar mellan de ursprungliga ämnena och molekylerna i ett lösningsmedel. Detta komplicerar kristallisationsprocessen och minskar slutproduktens volymer.

Författarna studerade strukturen hos mellanprodukter som bildades under perovskitesyntesen i GBL. Studien baserades på perovskiter som innehåller bly och atomer av olika halogener (klor, brom, och jod). För att se föreningarna som bildas under reaktionens gång, forskarna använde Raman -spridningsspektroskopi. Under experimentet, kemisterna ändrade förhållandena mellan initiala synteskomponenter och studerade strukturerna som bildades i varje fall.

"Vi var de första som hittade tre typer av mellanliggande faser som bildas under perovskitkristallisation i gamma-butyrolakton. Den första typen liknar de strukturer som redan är bekanta för oss, medan typ två och tre är nya superoktaedriska formationer. Vi fick också reda på varför det händer. Vid höga koncentrationer av jodjoner i en lösning, strukturen domineras av små molekyler som består av ett bly och tre jodatomer. Dock, när koncentrationen av jodjoner sjunker, lösningsmedlet börjar spela huvudrollen. Komplexa superoktaedriska former av mellanhänderna bildas under dess inflytande, "säger Viktor Khrustalyov, medförfattare till studien, Ph.D. i kemi, och chef för institutionen för oorganisk kemi vid RUDN.

Efter att ha studerat hur mellanprodukter som bromsar reaktionen och minskar slutproduktens volymer uppstår under en reaktion, kemisterna utvecklade en metod för att undvika det. Att göra så, de föreslog att deponera perovskiter som tunna filmer och även använda initiala lösningar med högre jodkoncentrationer.