ISSN:
0044-2313
Keywords:
Nb22O54
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block structure
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oxidation
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Ox1C, Nb2O5
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high resolution transmission electron microscopy
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Chemistry
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Inorganic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Contributions to the Investigation of Inorganic Non-Stoichiometric Compounds. XLIV. New Electron Microscopic Investigation of the Metastable Nb2O5 Modification Ox1COxidation of the blue-black NbOx phases (2.4 〈 x 〈 2.5) in air or a diluted oxygen atmosphere leads all together to 21 metastable colourless (partly yellowish) Nb2O5 modifications. These can be described as compounds having block structures like the NbOx phases themselves. At 200°C the oxidation process to the metastable phases proceeds quite slowly; at higher temperatures all polymorphs are finally transformed to H—Nb2O5.Electron diffraction patterns of the polymorph, which can be obtained by heating crystals of Nb22O54 in atmospheric environment at about 200°C (Ox1C), show extra spots in the c* direction compared to Nb22O54. This oxidation product is quite sensitive to the focused electron beam, so the reduction of the crystals back to Nb22O54 can only be avoided by reducing its intensity. Finally HRTEM images of thin crystal areas showing a superstructure were obtained. Comparing those characteristic image contrasts to calculated images of different point defect models one finds, that mainly one point defect is responsible for the superstructure. By migration of one Niobium atom two interstitial oxygen sites are created. So a structure model can be achieved leading to the formula Nb44O110.
Notes:
Oxidiert man die blauschwarzen NbOx-Phasen (2,4 〈 x 〈 2,5) unter schonenden Bedingungen an der Luft oder in verdünnter Sauerstoffatmosphäre, so lassen sich insgesamt 21 metastabile Modifikationen des Niobpentoxids erhalten, die, wie die Ausgangsprodukte selbst, Blockstrukturen besitzen. Hierbei verläuft die Oxidation zur ersten Stufe bei ca. 200°C äußerst langsam; als Endstufe entsteht bei hoher Temperatur stets H—Nb2O5.Elektronenbeugungsaufnahmen des Produkts (Ox1C) der ersten Stufe der Oxidation von Nb22O54 zeigen eine Verdoppelung der c-Achse gegenüber Nb22O54. Dieses Oxidationsprodukt erwies sich im Elektronenmikroskop als bestrahlungsempfindlich. Die beobachtete Veränderung entspricht einer Rückreduktion zur Struktur von Nb22O54, die durch Herabsetzen der Strahlintensität vermieden werden konnte. Dadurch ließen sich von dünnen Bereichen mit der Überstruktur hochaufgelöste Durchstrahlungsaufnahmen anfertigen. Die in charakteristischen Details von Nb22O54 abweichenden Kontrastmuster wurden mit Modellen für sogenannte „Punktdefekte“ verglichen. Die Kontraste lassen sich am besten unter der Annahme wiedergeben, daß ein Niobatom unter Aufnahme von zwei Sauerstoffteilchen (in je zwei Subzellen) wandert. Ein damit abgeleitetes Strukturmodell ist in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Elektronenbeugungsexperimente.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19966220911
Permalink
