CHEMISTRY AND MATERIAL SCIENCE

Formation of 2:1 Li–Fe-phyllosilicate with montmorillonite-like structure in hydrothermal conditions

[Образование Li–Fe-содержащего слоистого силиката типа 2:1 с монтмориллонитоподобной структурой в гидротермальных условиях]

A. A. Iyakhmaeva^a, E. K. Khrapova^a, L. A. Lebedev^a, N. V. Glebova^a, V. G. Semenov^b, A. V. Kopylov^c, A. A. Krasilin<sup>a

a</sup> Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
^b Institute of Chemistry, St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia
^c RITVERC JSC, St. Petersburg, Russia

Аннотация: Проведены гидротермальный синтез и физико-химическая характеризация Li–Fe-содержащего гидросиликата со структурой монтмориллонита (MMT). На сегодняшний день этот слоистый силикат типа 2:1 привлекает внимание такими свойствами, как высокая ионная подвижность, гидрофильность, электрическое сопротивление и термостойкость. Благодаря этому различные по составу MMT могут служить перспективными компонентами литий-ионных аккумуляторов. Процесс образования и структурные особенности Li–Fe-содержащего гидросиликата со структурой монтмориллонита исследовались с помощью рентгеновской дифракции, УФ-видимой и мёссбауэровской спектроскопии, а также другими методами. С помощью комплекса методов удалось установить критическое содержание Fe$^{3+}$ и температурный диапазон, необходимые для образования практически однофазных MMT. Около 20% от общего содержания Fe может занимать тетраэдрическую позицию слоя MMT. Термическое поведение Li–Fe-MMT сильно зависит от условий гидротермального синтеза из-за различного количества Li$^+$, присутствующего в межслоевом пространстве, а также в вакансиях октаэдрического подслоя.

Ключевые слова: слоистые силикаты, гидротермальный синтез, изоморфизм, рентгеновская дифракция, мёссбауэровская спектроскопия.

Поступила в редакцию: 14.11.2025
Принята в печать: 02.12.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-6-837-849