SKURIKHINA, O., M. SENNA, M. FABIÁN, R. WITTE, R. TARASENKO, V. TKÁČ, M. ORENDÁČ, M. KAŇUCHOVÁ, V. GIRMAN, E. TÓTHOVÁ, Marta HARNIČÁROVÁ, Jan VALÍČEK and Vladimír ŠEPEĽÁK. A sustainable reaction process for phase pure LiFeSi2O6 with goethite as an iron source. Ceramics International. Nizozemsko: Elsevier Ltd, 2020, vol. 46, No 10, p. 14894-14901. ISSN 0272-8842. doi:10.1016/j.ceramint.2020.03.016.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name A sustainable reaction process for phase pure LiFeSi2O6 with goethite as an iron source
Name in Czech Udržitelný reakční proces pro fázově čistý LiFeSi2O6 s goethitem jako zdrojem železa
Authors SKURIKHINA, O. (703 Slovakia, guarantor), M. SENNA (392 Japan), M. FABIÁN (703 Slovakia), R. WITTE (276 Germany), R. TARASENKO (703 Slovakia), V. TKÁČ (703 Slovakia), M. ORENDÁČ (703 Slovakia), M. KAŇUCHOVÁ (703 Slovakia), V. GIRMAN (703 Slovakia), E. TÓTHOVÁ (703 Slovakia), Marta HARNIČÁROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jan VALÍČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Vladimír ŠEPEĽÁK (703 Slovakia, belonging to the institution).
Edition Ceramics International, Nizozemsko, Elsevier Ltd, 2020, 0272-8842.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 20500 2.5 Materials engineering
Country of publisher Netherlands
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
RIV identification code RIV/75081431:_____/20:00001762
Organization unit Institute of Technology and Business in České Budějovice
Doi http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.03.016
UT WoS 000533511200064
Keywords (in Czech) Goethite; LiFeSi2O6; Mechanochemistry; Mössbauerova spektroskopie; Reaktivita pevné směsi
Keywords in English Goethite; LiFeSi2O6; Mechanochemistry; Mössbauer spectroscopy; Reactivity of solid mixture
Tags RIV20, SCOPUS, TER, WOS
Changed by Changed by: Kateřina Nygrýnová, učo 23736. Changed: 8/6/2020 12:33.
Abstract
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.
Abstract (in Czech)
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.
PrintDisplayed: 24/10/2021 10:59