ЩОДО ІОННОГО РАДІУСУ МЕТИЛАМОНІЮ В ГІБРИДНИХ ОРГАНІЧНО-НЕОРГАНІЧНИХ ПЕРОВСКІТНИХ ФАЗАХ
DOI:
https://doi.org/10.24144/2414-0260.2024.2.29-32Ключові слова:
кристалічна структура; гібридні перовскіти; іонний радіус.Анотація
Гібридні органічно-неорганічні перовскіти ABX3 зазвичай містять органічний катіон A і неорганічну матрицю, сформовану з координаційних октаедрів [BX6], де B – метал, а X – галоген. Прогнозування утворення гібридних перовскітних фаз і моделювання їх структурних параметрів вимагає базових знань про ефективні розміри (іонні радіуси) складових компонентів; однак, раніше запропонований підхід в оцінці ефективного іонного радіусу конкретного органічного катіону A на основі його молекулярної геометрії, вочевидь, не відповідає моделі жорстких сфер, в рамках якої було розроблено переважну більшість систем іонних радіусів і головні критерії оцінки стабільності перовскітних структур.
Для незалежної оцінки ефективного іонного радіусу метиламонію CH3NH3+, що входить до складу низки перовскітних структур, з використанням лінійного багатофакторного регресійного аналізу було розроблено схему моделювання параметру ґратки галогенідних кубічних перовскітів ABX3, виходячи з ефективних іонних радіусів неорганічних компонентів з відповідними для перовскітів координаційними числами. Використовуючи знайдену пряму й обернену кореляційну залежність між ефективним іонним радіусом катіону A і параметром кубічної ґратки перовскіту, а також числові дані параметрів ґратки відомих кубічних гібридних перовскітних фаз (CH3NH3)PbCl3 і (CH3NH3)PbBr3, величину ефективного іонного радіусу метиламонію CH3NH3+ було вперше оцінено як ~1.9 Å, що суттєво відрізняється від величини 2.17 Å, одержаної в рамках підходу, що базувався на молекулярній геометрії.
Посилання
Saparov B., Mitzi D.B. Organic–Inorganic Perovskites: Structural Versatility for Functional Materials Design. Chem. Rev. 2016, 116(7), 4558–4596. Doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00715.
Li W., Stroppa A., Wang Z.-M., Gao S. Hybrid Organic-Inorganic Perovskites. Weinheim, Germany: Wiley, 2020. P.278.
Phillips A.E. Further adventures of the perovskite family. IUCrJ 2022, 9(5), 533–535. Doi: 10.1107/S2052252522008673.
Kieslich G., Sun S., Cheetham A.K. Solid-state principles applied to organic–inorganic perovskites: new tricks for an old dog. Chem. Sci. 2014, 5(12), 4712–4715. Doi: 10.1039/C4SC02211D.
Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallogr. 1976, A32(5), 751–767. Doi: 10.1107/S0567739476001551.
Sidey V. A simplified empirical model for predicting the lattice parameters of the cubic/pseudocubic perovskites. J. Phys. Chem. Solids 2019, 279, 120951(1–4). Doi: 10.1016/j.jssc.2019.120951.
Montgomery D.C., Peck E.A., Vining G.G., Introduction to Linear Regression Analysis, 5th ed. Wiley, 2012. P.645.
Weber D. CH3NH3PbX3, ein Pb(II)-System mit kubischer Perowskitstruktur. Z. Naturforsch. (b) 1978, 33(12), 1443–1445. Doi: 10.1515/znb-1978-1214.
Poglitsch A., Weber D. Dynamic disorder in methylammoniumtrihalogenoplumbates (II) observed by millimeterwave spectroscopy. J. Chem. Phys. 1987, 87(11), 6373–6378. Doi: 10.1063/1.453467.
