Журнал неорганической химии, 2024, № 2

Российская академия наук 
ЖУРНАЛ 
НЕОРГАНИЧЕСКОЙ 
ХИМИИ
Том 69    № 2    2024     Февраль
Основан в январе 1956 г.
Выходит 12 раз в год
ISSN: 0044-457X
Журнал издается под руководством
Отделения химии и наук о материалах РАН
Главный редактор  
Н. Т. Кузнецов 
Институт общей и неорганической химии 
им. Н.С. Курнакова РАН, Москва
Заместитель главного редактора  
К. Ю. Жижин 
Ответственный секретарь  
Е. П. Симоненко
Редакционная коллегия:
А.В. Агафонов, Е.В. Антипов, М.Б. Бабанлы (Азербайджан), 
В.В. Болдырев, К.С. Гавричев, Ю.Г. Горбунова, И.Л. Еременко, 
В.К. Иванов, В.М. Иевлев, В.Ю. Кукушкин, В. Линерт (Австрия), 
Н.Ф. Степанов, В.Л. Столярова, В.П. Федин, А.Ю. Цивадзе, 
А.В. Шевельков, М. Шеер (Германия), В.Ф. Шульгин
Заведующая редакцией Е.В. Манахова
Адрес редакции: 119071, Москва, Ленинский проспект, 31,
Институт общей и неорганической химии 
им. Н.С. Курнакова РАН,
e-mail: rusjinorgchem@yandex.ru
© Российская академия наук, 2024 
©  
Редколлегия журнала “Журнала неорганической химии” (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 69, номер 2, 2024
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Получение материалов на основе гексаферрита стронция методом растворного горения: 
воздействие возникающих в прекурсорах зарядов и внешнего магнитного поля
А. А. Остроушко, И. Д. Гагарин, Е. В. Кудюков, Т. Ю. Жуланова, А. Е. Пермякова, О. В. Русских 
143
Влияние сверхстехиометрических количеств натрия и фосфора на фазовый состав 
и ионную проводимость силикофосфатов циркония и натрия (NASICON)
Д. Н. Грищенко, А. Б. Подгорбунский, М. А. Медков 
155
Синтез и легирование сульфида цинка в гомогенной системе на основе додекана, его 
идентификация и оптические свойства
М. А. Зарудских, Е. Г. Ильина, А. С. Манкевич, В. П. Смагин 
166
КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Твердые растворы галовисмутатов пиридиния
П. А. Буйкин, А. С. Жаворонков, А. Б. Илюхин, В. Ю. Котов 
177
Фторооксалатоуранилаты щелочных металлов: строение и некоторые свойства
В. Н. Сережкин, М. С. Григорьев, М. В. Сукачева, В. Ю. Лосев,  Л. Б. Сережкина 
183
Комплексы цинка(II) с производными тиадиазолов–1,3,4
К. Ш. Хусенов, Б. Б. Умаров, К. К. Тургунов, О. Ж. Бахронова, Т. Б. Алиев, Б.Т. Ибрагимов 
193
Комплексы меди(II) с моно- и дважды восстановленными формами 3,5-ди-трет-октил-о-бензохинона
О. Ю. Трофимова, А. В. Малеева, М. В. Арсеньев, Т. Н. Кочерова, А. В. Черкасов, 
И. А. Якушев, П. В.  Дороватовский, А. В. Пискунов 
203
ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Применение метода энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии для количественной оценки 
химического состава магматических горных пород
Е. Н. Печёнкина, В. А. Кренёв, С. В. Фомичёв, Д. Ф. Кондаков, Е. И. Бербекова, А. А. Михайлов 
213
ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВ
Взаимодействие железа(III) с янтарной кислотой и некоторыми аминокислотами
Н. А. Скорик, О. А. Васильева, А. П. Лакеев 
219
Экстракция актинидов и лантанидов(III) из азотнокислых растворов смесями 
1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана и новой несимметричной 
фосфониево-имидазольной ионной жидкости
А. Н. Туранов, В. К. Карандашев, Е. В. Шарова, О. И. Артюшин 
229

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
Извлечение ионов Pb2+ алюмосиликатами натрия, синтезированными из соломы риса
А. Н. Холомейдик, А. Е. Панасенко 
238
Синтез наночастиц оксида меди(II) методом анионообменного осаждения и получение 
стабильных гидрозолей на их основе
А. Ю. Павликов, С. В. Сайкова, А. С. Самойло, Д. В. Карпов, С. А. Новикова 
245
Оптимизация условий получения феррита никеля для создания магнитных композитных 
фотокатализаторов
Д. И. Немкова, С. В. Сайкова, А. Е. Кроликов, Е. В. Пикурова, А. С. Самойло 
258
 
НЕКРОЛОГ. О научном наследии В. П. Данилова 
 Е. А. Фролова, И. А. Кириленко, Д. Ф. Кондаков 
268

ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2024, том 69, № 2, с. 143–154
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
УДК 544.032+544.034:[54.31+54.052]
ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАФЕРРИТА СТРОНЦИЯ 
МЕТОДОМ РАСТВОРНОГО ГОРЕНИЯ: ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЗНИКАЮЩИХ 
В ПРЕКУРСОРАХ ЗАРЯДОВ И ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
© 2024 г. А. А. Остроушкоa, *, И. Д. Гагаринa, Е. В. Кудюковa, 
Т. Ю. Жулановаa, А. Е. Пермяковаa, О. В. Русскихa
aУральский федеральный университет, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002 Россия 
*e-mail: alexander.ostroushko@urfu.ru
Поступила в редакцию 24.07.2023 г.
После доработки 31.10.2023 г.
Принята к публикации 31.10.2023 г.
Установлено образование электрических зарядов в ходе горения нитрат-органических прекурсоров при 
синтезе сложнооксидных материалов на основе гексаферрита стронция SrFe12O19, в том числе допированного ионами лантана и кобальта. Прекурсоры включали поливиниловый спирт или глицин. Показано, 
что интенсивность генерирования зарядов ниже для прекурсоров, содержащих большее количество 
органического компонента. Получены данные о магнитных характеристиках образцов (намагниченность, 
коэрцитивная сила). Воздействие внешнего магнитного поля при синтезе гексаферритов существенно 
влияет на коэрцитивную силу образцов, что позволяет повысить ее значения за счет образования протяженных ансамблей наночастиц. При этом более эффективным является воздействие на образцы с 
относительно невысоким уровнем генерирования зарядов. Проанализировано соотношение факторов, 
влияющих на формирование протяженных агрегатов. Максимальной коэрцитивной силой обладают 
образцы Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19. Одним из способов повышения коэрцитивной силы является двухступенчатая термомагнитная обработка, включающая низкотемпературную стадию. При горении прекурсоров с глицином обнаружено формирование разветвленных протяженных структур на макро- и микроуровне.
Ключевые слова: гексаферрит стронция, синтез, реакции горения, нитрат-органические прекурсоры, 
генерирование зарядов, магнитные характеристики, влияние внешнего поля, протяженные структуры
DOI: 10.31857/S0044457X24020013 EDN: ZIOKGY 
ВВЕДЕНИЕ
цинской промышленности в качестве носителей 
биологически активных веществ, компонентов бактерицидных сред, контрастных препаратов для диагностики. На базе наноструктурированных ферритовых материалов получают магнитореологические 
жидкости, в которых под воздействием внешнего 
магнитного поля возникают агрегаты частиц.
Как показывают исследования в области синтеза 
сложнооксидных материалов, при горении прекурсоров в них могут возникать электрические заряды 
высокой плотности [21–24] за счет уноса в газовую 
среду заряженных (ионизированных) молекулярных 
группировок. К таким частицам относятся ионизированные молекулы воды, ассоциированные с дополнительным электроном, карбонатоподобные 
группировки [25, 26]. В таком случае прекурсор 
приобретает противоположный положительный 
заряд [21–24, 27]. Если в газовую среду уносятся 
преимущественно молекулы оксида азота NO, то 
формируется отрицательный заряд прекурсора [21–
24, 27, 28], так как молекулы оксида азота достаточно 
Широко используемые в различных областях 
техники и в быту материалы на основе гексаферритов со структурой типа магнетоплюмбита в ряде 
случаев получают с использованием в качестве исходных реагентов солевых форм, наиболее часто — 
нитратов соответствующих металлов [1]. Методы 
синтеза гексаферритов, к которым относятся сложные оксиды, содержащие барий, стронций, различные допирующие добавки, а также других материалов, обладающих магнитными свойствами, 
включают соосаждение, гидротермальные процессы 
и др. [2–5]. Синтез проводят и под воздействием 
магнитного поля [6]. Одним из распространенных 
методов получения гексаферритов и других типов 
сложных оксидов является Solution Combustion 
Synthesis [7–20] (горение нитрат-органических прекурсоров). Этот метод позволяет изготавливать наноразмерные порошки различных оксидных магнитных материалов, которые применяются не только 
в электронной технике и катализе, но и в биомеди143

ОСТРОУШКО и др.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
легко ионизируются, образуя NO+, отдавая электрон 
частицам прекурсора. Для создания вполне ощутимых зарядов достаточно возникновения одной ионизированной частицы на 105–106 выделяющихся 
молекул газообразных продуктов горения [27]. Исследования процессов синтеза сложных оксидов 
в реакциях горения [21, 23] указывают на возможность управления интенсивностью генерирования 
зарядов за счет выбора органического компонента 
прекурсоров, что связано с составом выделяющихся 
газов, наличием в них ионизированных молекулярных частиц, их количеством и природой. Так, в частности, использование поливинилового спирта приводит к значительно более интенсивному генерированию зарядов по сравнению с глицином [21]. При 
этом изменение соотношения органической и нитратной составляющих исходной композиции также 
влияет на интенсивность формирования зарядов 
в прекурсорах [21], как и некоторые другие факторы [22]: состав окружающей газовой среды, свойства носителя прекурсора и др. В качестве критерия 
интенсивности генерирования зарядов используется 
измерение разности потенциалов земля–прекурсор, 
которая достигает сотен вольт. Интенсивность образования зарядов связана с лабильностью степени 
окисления переходных металлов в составе получаемого сложного оксида [22], на нее также влияют 
внешние поля [21–23]. Так, переменное электромагнитное поле облегчает эмиссию электронов образующимися в ходе горения наночастицами и смещает разность потенциалов земля–прекурсор в положительную сторону. Таким образом, процесс 
генерирования зарядов представляется управляемым, в том числе за счет выбора состава прекурсоров 
с различной степенью генерирования зарядов. 
При синтезе в реакциях горения гексаферритов 
имеются все предпосылки для возникновения зарядов, что необходимо исследовать экспериментально. 
Наряду с этим представляет интерес изучение 
влияния внешнего магнитного поля на свойства 
синтезируемых материалов с учетом генерирования 
зарядов в прекурсорах. 
Целью настоящей работы являлось установление 
закономерностей совместного влияния на формирование и магнитные характеристики материалов 
на основе гексаферрита стронция со структурой 
магнетоплюмбита, воздействия внешнего магнитного поля и процессов генерирования зарядов при 
синтезе в реакциях горения нитрат-органических 
прекурсоров.
Методом растворного горения были синтезированы сложнооксидные материалы на основе 
 
гексаферрита стронция состава SrFe12O19 и 
Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19. Для приготовления нитраторганических прекурсоров применяли следующие 
неорганические вещества квалификации не ниже 
“ч.  д.  а.”: нитрат стронция Sr(NO3)2; нитрат 
железа(III) нонагидрат Fe(NO3)3 
. 9H2O; нитрат 
лантана(III) гексагидрат La(NO3)3 
. 6H2O; нитрат 
кобальта(II) гексагидрат Co(NO3)2 
. 6H2O. В качестве 
органических компонентов использовали поливиниловый спирт (ПВС) среднемолекулярный с вязкостью 4%-ного водного раствора при комнатной 
температуре 11 сПз и содержанием остаточных ацетатных групп не более 2%; поливинилпирролидон 
(ПВП) производства Sigma-Aldrich, CAS 9003-39-8; 
глицин квалификации “х. ч.”. 
Для приготовления прекурсоров отдельно готовили два рабочих раствора в дистиллированной воде, 
содержащих нитраты соответствующих металлов и 
органический компонент. Растворы полимерных 
компонентов (концентрация ПВС или ПВП 5 или 
10 мас. % соответственно) готовили при нагревании 
на водяной бане. При смешивании двух растворов 
количественные пропорции задавали в соответствии 
со стехиометрией реакции горения нитратов с образованием в качестве газообразных продуктов азота, 
диоксида углерода и воды [29]. Полученный рабочий 
раствор разливали на инертные подложки, в дальнейшем испарение воды (сушка) происходило при 
комнатной температуре, данный процесс занимал 
до 7 сут, в результате чего были получены прекурсоры в виде пленок, содержащие стехиометрическое 
количество органического компонента (φ = 1) или 
его двукратный избыток (φ = 2). Сжигание прекурсоров проводили в фарфоровых чашках с использованием спиртовки для инициации процесса горения. 
Состав газообразных продуктов горения, в частности 
концентрацию оксида азота NO и монооксида углерода СО, определяли на газовом анализаторе Testo 
350 XL (Testo, Германия).
Для изучения процесса генерирования зарядов в 
ходе горения прекурсоров в композицию вводили 
электрод из инертного материала, связанный с металлическим экраном, на котором проводили измерения разности потенциалов земля–прекурсор с использованием измерителя параметров электростатического поля ИПЭП-1 (МНИПИ, Республика 
Беларусь). Калибровку осуществляли по источнику 
постоянного тока Б5-46 (Приборэлектро, Российская Федерация). 
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024

 
ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАФЕРРИТА СТРОНЦИЯ МЕТОДОМ РАСТВОРНОГО   
145 
Окончательную термообработку полученных порошков проводили в одну или две стадии. Одностадийный отжиг осуществляли при температуре 650qС 
в течение 48 ч. При двустадийной термообработке 
порошки вначале отжигали в течение 48 ч, выбирая 
температуру в интервале от 250 до 500qС с шагом 
50qС, а затем при 900qС в течение 4 ч.
Рентгенофазовый анализ образцов выполняли 
на дифрактометре D8 Advance (Bruker, Германия) в 
CuKα-излучении (λ = 1.5418 Å). Съемку рентгенограмм проводили в интервале углов 20q ≤ 2T ≤ 80q с 
шагом 0.04q и выдержкой 1 с в точке. Идентификацию фаз осуществляли при помощи программных 
пакетов Fpeak и MATCH! Электронно-микроскопические исследования проводили на рабочей станции AURIGA CrossBeam (Carl Zeiss NTS, Германия). 
Управление, контроль работы и анализ полученных 
данных осуществляли с использованием программного пакета Analysis Station, AURIGA series, Version 3.7. Гранулометрический состав полученных 
порошков определяли методом лазерной дифракции 
на анализаторе дисперсности SALD-7101 (Shimadzu, 
Япония). Измерения гистерезисных характеристик 
(намагниченность насыщения и коэрцитивная сила) 
компактизированных образцов проводили на вибрационном магнитометре LakeShore VSM 7407 (Lake 
Shore Cryotronics, США). Для получения компактов 
исследуемые порошки подвергали давлению 4 т на 
1 см2 с помощью гидравлического пресса PLG20 
(ЛабТулс, Российская Федерация). 
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Проведенные эксперименты позволили установить, что в процессе горения прекурсоров, содержащих ПВС, и синтеза гексаферрита стронция 
SrFe12O19 происходит ощутимое генерирование 
электрических зарядов. Результаты измерения разности потенциалов земля–прекурсор приведены 
в табл. 1. Как в случае базового состава, так и при 
введении допантов в подрешетки железа и стронция 
или в обе позиции одновременно наблюдали тенденцию к снижению интенсивности генерирования 
зарядов с увеличением относительного количества 
ПВС в исходной композиции. Для образцов, синтезированных из прекурсоров, содержащих глицин, 
генерирование зарядов не носит интенсивного характера. Хотя можно отметить, что при увеличении 
количества глицина в композиции происходит некоторое снижение положительных зарядов и даже 
смещение в область отрицательных значений разности потенциалов земля–прекурсор. Помимо прочего, это объясняется общим увеличением содержания азота в прекурсоре и возрастанием количества 
выделяющегося при горении оксида азота NO. Концентрация оксида азота в газах горения составляла 
2800 ppm при φ = 1 и уже 3400 ppm при φ = 2. Для 
сравнения у прекурсоров с ПВС и φ = 1 эта величина 
не превышала 100 ppm. На основании сказанного 
выше прекурсоры можно условно разделить на две 
группы с малой и относительно высокой интенсивностью генерирования зарядов, возникающих в процессе их горения.
Несмотря на способность ионов железа достаточно легко изменять степень окисления в нитраторганических композициях [29], уровень генерирования зарядов в сходных системах с ПВС ниже, чем 
при синтезе таких сложных оксидов, как манганит 
лантана [21, 22]. Этот аспект, по-видимому, можно 
объяснить, по крайней мере частично, следующими 
факторами. Получаемые в ходе горения порошки 
Таблица 1. Генерируемые в ходе горения нитрат-органических прекурсоров заряды (разность потенциалов земля–
прекурсор)
№ 
Состав сложного оксида
Органический 
компонент
φ
dUmax, В
1
SrFe12O19
ПВС
1
53
2
SrFe12O19
ПВС
2
4
3
SrFe12O19
Глицин
1
3
4
SrFe12O19
Глицин
2
0
5
Sr0.8La0.2Fe12O19
ПВС
1
69
6
Sr0.8La0.2Fe12O19
ПВС
2
6
7
SrFe11.8Co0.2O19
ПВС
1
54
8
SrFe11.8Co0.2O19
ПВС
2
11
9
Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19
ПВС
1
17
10
Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19
ПВС
2
11
11
Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19
Глицин
1
6
12
Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19
Глицин
2
–4
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024

ОСТРОУШКО и др.
18 000
Fe3O4
Fe2O3
15 000
Sr4Fe6O13
SrFe12O19
12 000
1
9000
I, отн. ед.
6000
2
3000
3
0
50
60
70
30
20
40
2T, град
Рис. 1. Рентгеновские дифрактограммы образцов валового состава SrFe12O19 (термическая обработка при 650qС 
в течение 48 ч), полученных из нитрат-органических прекурсоров следующего состава (φ = 1): 1 — ПВП; 2 — ПВС; 
3 — глицин.
гексаферрита, а также промежуточные соединения, 
такие как магнетит или маггемит, имеют относительно высокую температуру Кюри. Поэтому они 
могут обладать магнитными свойствами практически 
уже в ходе горения. Существует так называемый 
магнитно-газоселективный эффект или аналогичное 
явление в жидких средах [30–34], который проявляется в выталкивании диамагнитных молекул (азот 
и др.) из магнитного поля, создаваемого твердой 
фазой, и удерживании парамагнитных молекул (например, кислорода). Обнаружено, что при синтезе 
гексаферритов главным образом генерируются заряды положительного знака за счет удаления молекулярных группировок, ионизированных эмитируемыми электронами. К таковым относятся парамагнитные группировки типа H2O–, CO3
– [25–27]. Удаление подобных отрицательно заряженных частиц 
затрудняется, что и приводит к наблюдаемому снижению уровня зарядов. Кроме того, следует ожидать 
облегчения выноса из зоны горения ионизированных диамагнитных частиц типа NO+, который способствует снижению значения положительных зарядов в прекурсорах и переходу их в отрицательную 
область. При этом и сама молекула оксида азота NO 
относится к диамагнитным. Аналогичным образом 
должно действовать и прикладываемое внешнее 
магнитное поле. Эксперименты с измерением генерируемой разности потенциалов земля–прекурсор, 
проведенные в постоянном магнитном поле напряженностью 3 кЭ и в его отсутствие, показали, что 
положительные значения dU (табл. 1) при синтезе 
SrFe12O19  действительно переходят в отрицательную 
область. Интересно, что для обоих типов прекурсоров (с ПВС и глицином) величина dU в поле составляет порядка –8–10 В, т.е. детерминирована именно 
его наличием.
Хорошо известно, что характеристики материалов, обладающих магнитными свойствами, чувствительны к размеру и морфологии частиц, характеру их агрегирования, фазовому составу и другим 
факторам, связанным с формированием этих материалов. При использовании метода растворного 
горения возможно варьирование температуры, развивающейся в прекурсорах, различающихся по своему составу (природа органического компонента и 
его количество). Это может приводить, например, 
к различию размеров частиц, фазового состава, которое чаще нивелируется в ходе дальнейшей термообработки материалов при более высоких температурах. Тем не менее предыстория получаемых материалов существенно влияет на их конечные свойЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024

 
ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАФЕРРИТА СТРОНЦИЯ МЕТОДОМ РАСТВОРНОГО   
147 
Таблица 2. Магнитные характеристики полученных образцов SrFe12O19
MR /MS 
(77 K)
MR /MS 
(300 K)
Hc 
(77 K), Э
Hc 
(300 K), Э
№*
MS 
(77 K), 
Гс см3/г
MS 
(300 K), 
Гс см3/г
MR 
(77 K), 
Гс см3/г
MR 
(300 K), 
Гс см3/г
1
63.0
45.8
33.8
24.6
0.53
0.53
5070
5520
2
70.9
50.3
38.6
27.5
0.54
0.55
4190
4800
3
77.4
54.9
42.3
30.2
0.55
0.55
4640
5230
4
92.4
66.0
49.0
35.0
0.53
0.53
5130
5700
*Синтез в системе с глицином (1 — φ = 1; 2 — φ = 2), с ПВС (3 — φ = 1; 4 — φ = 2).
6.0
(а)
5.5
5.0
4.5
Hc, кЭ
4.0
3.5
3.0
1100
1200
700
800
900
1000
T, qC
40
(б)
35
30
25
MR, Гс см3 г1
20
15
1100
1200
700
800
900
1000
T, qC
Рис. 2. Значения коэрцитивной силы Hc (а) и остаточной удельной намагниченности MR (б) для образцов SrFe12O19 при разной температуре отжига.
ства, в том числе и воздействие генерируемых зарядов, внешнего магнитного поля. В настоящей работе 
с учетом многофакторной зависимости магнитных 
свойств предпринята попытка установить направленность влияния двух последних факторов как на 
эволюцию материалов и их свойств, так и на конечный результат синтеза. При этом наиболее четко 
закономерности прослеживаются в тех случаях, 
когда близкими являются размеры частиц образцов 
и их фазовый состав, тогда как суперпозиция воздействия генерируемых зарядов и внешнего поля 
максимально влияет, например, на текстуру (характер агрегирования) материала.
Подтверждением наличия фазы гексаферрита, 
образовавшейся в ходе горения прекурсоров с ПВС, 
служат результаты анализа рентгеновских дифрактограмм (рис. 1). После отжига образцов в течение 
48 ч при 650qС фаза гексаферрита представляется в 
достаточной мере сформированной. Этот факт говорит о продуктивности выбранных условий синтеза, позволивших при невысокой температуре термообработки получить необходимый продукт синтеза. В качестве примесных (промежуточных) фаз 
в образцах для синтеза гексаферрита помимо Fe2O3 
и Fe3O4 наблюдали также и Sr4Fe6O13. В более сложной системе гексаферрита стронция, допированного 
лантаном и кобальтом, на дифрактограммах также 
присутствовали дополнительные рефлексы, которые 
можно отнести к таким сложным оксидам, как 
LaFeO3, и твердым растворам на его основе 
La1–хSrхFeO3±у и CoFe2O4 в зависимости от состава 
исходного прекурсора. Кроме того, возможно существование в полученных продуктах сложнооксидных 
фаз, содержащих стронций и кобальт. Имеются рефлексы, которые могут быть отнесены, в частности, 
к соединению SrCoO2.29, описываемому в картотеке 
базы данных “MATCH!”. Наличие значительного 
количества оксида железа и возникновение промежуточных фаз ферритов понятно, учитывая крайнее 
положение состава гексаферрита на фазовой диаграмме оксид железа–оксид стронция, где имеются 
ферриты разного состава [35]. Магнитные гистерезисные характеристики полученных образцов после 
отжига в течение 48 ч при 650qС приведены в табл. 2.
Учитывая возможность частичного получения 
гексаферрита непосредственно в реакциях горения 
прекурсоров и дальнейшего формирования его 
структуры при отжиге, можно попытаться найти 
рациональные приемы воздействия на эти процессы. 
Рассмотрим полученные результаты, связанные 
с влиянием внешнего магнитного поля на формиЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024

ОСТРОУШКО и др.
6.5
6.3
(a)
1
6.0
6.0
5.7
5.5
5.4
5.0
Hc, кЭ
Hc, кЭ
2
5.1
4.5
4.8
4.0
4.5
3.5
8
10
0
2
450
500
250
300
350
4
6
H, кЭ
400
T, qC
6.5
(б)
1
Рис. 4. Коэрцитивная сила образцов, синтезированных при разном количестве ПВС (φ = 1 — кривая 1; 
φ = 2 — кривая 2).
6.0
5.5
2
5.0
Hc, кЭ
4.5
4.0
3.5
250
300
350
400
450
500
T, qC
Рис. 3. Коэрцитивная сила образцов SrFe12O19 в зависимости от приложенного магнитного поля (а) и температуры промежуточного отжига (б) при напряженности поля 3 (1) и 10 кЭ (2).
ние коэрцитивной силы использование при термообработке магнитного поля оказывало существенное 
воздействие. В ходе исследований была применена 
двухступенчатая термообработка, при этом первую 
(низкотемпературную) обработку осуществляли при 
температуре в интервале 250–500qС, а вторую — при 
900qС (4 ч). Температура 900qС была выбрана исходя 
из достижения при ней максимальной коэрцитивной 
силы в ходе одностадийного отжига. На рис. 3 приведены ясно видимые зависимости коэрцитивной 
силы образцов SrFe12O19 (синтез при φ = 1) от напряженности приложенного поля (температура первого отжига 400qС) и от температуры для значений 
напряженности поля 3 и 10 кЭ. Следовательно, низкотемпературная стадия термообработки при приложении магнитного поля оказывает значимое позитивное влияние на величину коэрцитивной силы. 
Видно также, что воздействие магнитного поля на 
коэрцитивную силу образцов оказывается более 
эффективным при более низких зарядах, генерируемых в ходе горения прекурсоров.
Для образцов, полученных из прекурсоров с разным количеством ПВС, имеющих различный уровень зарядов, магнитные характеристики отличаются 
(рис. 4).
Одной из главных причин установленного в настоящей работе влияния обработки в магнитном 
поле на коэрцитивную силу образцов может быть 
возможность образования в полученном материале 
протяженных ансамблей наночастиц, например цепочечных. В литературе известны примеры целенаправленного создания таких агрегатов [36]. В случае 
синтеза гексаферритов в реакциях горения и при их 
низкотемпературной термообработке необходимо 
рование магнитных характеристик гексаферритов. 
Для удобства рассмотрим систему нитраты–поливиниловый спирт с разным соотношением компонентов, поскольку условия синтеза, включая состав 
выделяющихся газов, для них близки. При этом 
генерируемые заряды существенно отличаются.
Проведение различных стадий термообработки 
порошков, полученных в реакциях горения, в постоянном магнитном поле напряженностью до 10 кЭ 
оказывало довольно слабое влияние на максимальные значения намагниченности полученных образцов, это видно после проведения одностадийного 
отжига материалов (рис. 2). По-видимому, магнитная структура отдельных частиц гексаферрита формируется достаточным образом для получения максимальных значений намагниченности уже при 
обычной термообработке без поля. Измеренные 
параметры близки к достигнутым в ходе термообработки в течение 48 ч при 650qС. Однако на значеЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024

 
ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАФЕРРИТА СТРОНЦИЯ МЕТОДОМ РАСТВОРНОГО   
149 
1 мкм
(a)
1 мкм
(б)
1 мкм
(в)
1 мкм
(г)
Рис. 5. Объемное агрегирование наночастиц SrFe12O19 (а), возникновение протяженных агрегатов наночастиц (б, в), 
в значительной мере дезагрегированные частицы (г).
учитывать сведения о генерировании зарядов в прекурсорах, которые мы изложили выше. Возникающие заряды приводят к взаимному отталкиванию 
наночастиц. Однако на эти частицы действуют и 
силы магнитного притяжения друг к другу вследствие наличия остаточной намагниченности. Важным моментом является то, что синтез и низкотемпературная обработка происходят большей частью 
ниже температуры Кюри гексаферрита стронция. 
Можно предположить, что оптимальная для формирования цепочек наночастиц суперпозиция сил 
притяжения и отталкивания возникает при наличии 
среднего по интенсивности генерирования зарядов. 
Слишком интенсивное образование зарядов может 
подавлять формирование агрегатов, а при низких 
зарядах будет происходить, скорее всего, объемное 
агрегирование. Различные варианты взаимодействия 
наночастиц гексаферрита стронция можно проиллюстрировать соответствующими электронными 
микрофотографиями (рис. 5). 
Наглядно суперпозицию взаимного электростатического отталкивания и магнитного притяжения 
наночастиц гексаферрита можно представить при 
помощи схематической модели условных потенциалов взаимодействия двух таких частиц на разных 
расстояниях друг от друга (рис. 6). Такое представление может характеризовать способность к агрегированию частиц хотя бы на первой стадии этого 
процесса. Аналогичным образом выглядит упрощенная схема взаимодействия частиц феррогелей 
[37], оценочно потенциалы вычисляют по соответствующим уравнениям исходя из характеристик 
таких частиц, в том числе рассматривают и ван-дерваальсовы силы, хотя они в данном случае могут 
вносить лишь небольшой вклад в общую суперпозицию. Помимо упрощенных моделей суперпозиции 
сил взаимодействия частиц могут быть использованы и более сложные варианты [37–42]. Одним из 
важных моментов при синтезе наноразмерных сложнооксидных материалов в реакциях горения и рассмотрении их взаимодействия следует признать 
относительную стабильность размеров частиц, детерминированную условиями роста в протекающих 
реакциях [43, 44]. В полученных образцах частицы 
имели микронные размеры в пределах 0.25–3 мкм 
(рис. 5, 7), образуя агрегаты до 30 мкм, согласно 
результатам измерений, проведенных методом лазерной дифракции. 
Схема потенциалов взаимодействия частиц при 
разной интенсивности генерирования зарядов также 
приведена на рис. 6. Полученные результирующие 
значения потенциалов взаимодействия частиц для 
ЖУРНАЛ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 69 № 2 2024