Un professeur RUDN, avec ses collègues d'autres universités de Moscou, a décrit le mécanisme des sous-produits produits au cours de la synthèse des pérovskites - des minéraux qui ont de nombreuses applications potentielles, par exemple. comme supraconducteurs. La découverte pourrait rendre leur production plus rapide et plus efficace. L'article a été publié dans Chimie des Matériaux .

Les pérovskites sont des substances cristallines constituées de deux métaux ou plus et contenant trois atomes d'oxygène. Ces matériaux sont utilisés comme supraconducteurs, dans les cellules solaires, lasers et capteurs. La structure cristalline des pérovskites est formée dans des solvants tels que le diméthylsulfoxyde (DMSO), diméthylformamide (DMF), et la gamma-butyrolactone (GBL). Le principal problème de leur synthèse réside dans la formation de composés intermédiaires entre les substances initiales et les molécules d'un solvant. Cela complique le processus de cristallisation et réduit les volumes du produit final.

Les auteurs ont étudié la structure des intermédiaires qui se sont formés au cours de la synthèse des pérovskites dans la GBL. L'étude était basée sur des pérovskites contenant du plomb et des atomes de différents halogènes (chlore, brome, et iode). Pour voir les composés formés au cours de la réaction, les chercheurs ont utilisé la spectroscopie de diffusion Raman. Au cours de l'expérimentation, les chimistes ont modifié les rapports des composants de synthèse initiaux et ont étudié les structures formées dans chaque cas.

« Nous avons été les premiers à trouver trois types de phases intermédiaires qui se forment au cours de la cristallisation des pérovskites dans la gamma-butyrolactone. Le premier type est similaire aux structures qui nous sont déjà familières, tandis que les types deux et trois sont de nouvelles formations super-octaédriques. Nous avons également découvert pourquoi cela se produit. A des concentrations élevées d'ions iode dans une solution, la structure est dominée par des molécules de petite taille constituées d'un atome de plomb et de trois atomes d'iode. Cependant, à mesure que la concentration d'ions iode diminue, le solvant commence à jouer le rôle principal. Des formes complexes super-octaédriques des intermédiaires se forment sous son influence, " dit Viktor Khrustaliov, un co-auteur de l'étude, doctorat en chimie, et chef du département de chimie inorganique à RUDN.

Après avoir étudié comment les produits intermédiaires qui ralentissent la réaction et réduisent les volumes du produit final se produisent au cours d'une réaction, les chimistes ont mis au point une méthode pour l'éviter. Faire cela, ils ont suggéré de déposer des pérovskites sous forme de films minces et d'utiliser également des solutions initiales avec des concentrations d'iode plus élevées.