2020
A sustainable reaction process for phase pure LiFeSi2O6 with goethite as an iron source
SKURIKHINA, O., M. SENNA, M. FABIÁN, R. WITTE, R. TARASENKO et. al.Základní údaje
Originální název
A sustainable reaction process for phase pure LiFeSi2O6 with goethite as an iron source
Název česky
Udržitelný reakční proces pro fázově čistý LiFeSi2O6 s goethitem jako zdrojem železa
Autoři
SKURIKHINA, O. (703 Slovensko, garant), M. SENNA (392 Japonsko), M. FABIÁN (703 Slovensko), R. WITTE (276 Německo), R. TARASENKO (703 Slovensko), V. TKÁČ (703 Slovensko), M. ORENDÁČ (703 Slovensko), M. KAŇUCHOVÁ (703 Slovensko), V. GIRMAN (703 Slovensko), E. TÓTHOVÁ (703 Slovensko), Marta HARNIČÁROVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan VALÍČEK (203 Česká republika, domácí) a Vladimír ŠEPEĽÁK (703 Slovensko, domácí)
Vydání
Ceramics International, Nizozemsko, Elsevier Ltd, 2020, 0272-8842
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
20500 2.5 Materials engineering
Stát vydavatele
Nizozemské království
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Kód RIV
RIV/75081431:_____/20:00001762
Organizační jednotka
Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
UT WoS
000533511200064
Klíčová slova česky
Goethite; LiFeSi2O6; Mechanochemistry; Mössbauerova spektroskopie; Reaktivita pevné směsi
Klíčová slova anglicky
Goethite; LiFeSi2O6; Mechanochemistry; Mössbauer spectroscopy; Reactivity of solid mixture
Změněno: 8. 6. 2020 12:33, Kateřina Nygrýnová
V originále
Lithium-iron methasilicate (LiFeSi2O6, LFS), a member of clinopyroxene family, is an attractive compound for its multiferroic properties and applicability in energy-related devices. Conventional preparative method requires heating at elevated temperatures for long periods of time, with inevitable severe grain growth. We demonstrate that a-FeO(OH) (goethite) is superior as an iron source toward phase pure LFS over conventional hematite, a-Fe2O3. The exact phase purity, i.e., no trace of iron containing reactant, is confirmed in the goethite-derived LFS by 57Fe Mössbauer spectroscopy. The grain growth of LFS during heating is suppressed to keep its crystallite size of 120 nm. Higher reactivity of goethite in comparison with hematite is mainly attributed to the dehydration of goethite, which in our case was accelerated by Li2O. Related reaction mechanisms with the possible product pre-nucleation during mechanical activation are also mentioned. The magnetic properties of goethite-derived LFS are equivalent to those prepared via a laborious solid-state route. Thus, the presented preparative method offers a more sustainable route than conventional processing, and thus enables practical application of LFS. © 2020 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l.
Česky
Metasilikát lithium-železo (LiFeSi2O6, LFS), člen rodiny clinopyroxenů, je atraktivní složkou pro své multiferroické vlastnosti a použitelnost v energetických zařízeních. Konvenční preparativní metoda vyžaduje zahřívání na zvýšené teploty po dlouhou dobu, s nevyhnutelným prudkým růstem zrna. Ukázali jsme, že a-FeO (OH) (goethit) je lepší než zdroj železa vůči fázově čistému LFS než konvenční hematit, a-Fe2O3. Přesná fázová čistota, tj. Žádná stopa reaktivního činidla obsahujícího železo, je potvrzena v LFS odvozeném od goethitu pomocí Mössbauerovy spektroskopie 57Fe. Růst zrn LFS během zahřívání je potlačen, aby byla zachována jeho velikost krystalitů 120 nm. Vyšší reaktivita goethitu ve srovnání s hematitem je způsobena hlavně dehydratací goethitu, která byla v našem případě urychlena Li2O. Rovněž jsou zmíněny související reakční mechanismy s možnou pre-nukleace produktu během mechanické aktivace. Magnetické vlastnosti LFS odvozeného od goethitu jsou rovnocenné vlastnostem připraveným pracnou cestou v pevném stavu. Předkládaná preparativní metoda tedy nabízí udržitelnější cestu než konvenční zpracování a umožňuje tak praktické použití LFS. © 2020 Elsevier Ltd a Techna Group S.r.l.