Home / Publications / Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O

Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O

Ю. А. Вайтиева 1
Ю. А. Вайтиева
, 
Д. О. Д. О. Чаркин 1, 2
Д. О. Д. О. Чаркин
, 
Е. Ю. Боровикова 1, 3
Е. Ю. Боровикова
, 
Д. В. Дейнеко 1, 2
Д. В. Дейнеко
, 
А. Н. Гостева 4, 5
А. Н. Гостева
, 
С. А. Иванов 1, 2
С. А. Иванов
, 
С. Н. Волков 1
С. Н. Волков
, 
Р. К. Расцветаева 6
Р. К. Расцветаева
, 
В. А. Блатов 7
В. А. Блатов
, 
4 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
5 Мурманский арктический университет
8 Геологический институт Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»
Published 2025-12-10
Article , Volume 75, Issue 1, 142-162
Share
Cite this
GOST
 | 
Cite this
GOST Copy
Вайтиева Ю. А. et al. Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O // Russian Chemical Bulletin. 2025. Vol. 75. No. 1. pp. 142-162.
GOST all authors (up to 50) Copy
Вайтиева Ю. А., Д. О. Чаркин Д. О., Боровикова Е. Ю., Дейнеко Д. В., Гостева А. Н., Иванов С. А., Волков С. Н., Расцветаева Р. К., Блатов В. А., Аксенов С. М. Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O // Russian Chemical Bulletin. 2025. Vol. 75. No. 1. pp. 142-162.
RIS
 | 
Cite this
RIS Copy
TY - JOUR
UR - https://russchembull.colab.ws/publications/40
TI - Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O
T2 - Russian Chemical Bulletin
AU - Вайтиева, Ю. А.
AU - Д. О. Чаркин, Д. О.
AU - Боровикова, Е. Ю.
AU - Дейнеко, Д. В.
AU - Гостева, А. Н.
AU - Иванов, С. А.
AU - Волков, С. Н.
AU - Расцветаева, Р. К.
AU - Блатов, В. А.
AU - Аксенов, С. М.
PY - 2025
DA - 2025/12/10
PB - Известия Академии наук. Серия химическая
SP - 142-162
IS - 1
VL - 75
ER -
BibTex
 | 
Cite this
BibTex (up to 50 authors) Copy
@article{2025_Вайтиева,
author = {Ю. А. Вайтиева and Д. О. Д. О. Чаркин and Е. Ю. Боровикова and Д. В. Дейнеко and А. Н. Гостева and С. А. Иванов and С. Н. Волков and Р. К. Расцветаева and В. А. Блатов and С. М. Аксенов},
title = {Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O},
journal = {Russian Chemical Bulletin},
year = {2025},
volume = {75},
publisher = {Известия Академии наук. Серия химическая},
month = {Dec},
url = {https://russchembull.colab.ws/publications/40},
number = {1},
pages = {142--162}
}
MLA
Cite this
MLA Copy
Вайтиева, Ю. А., et al. “Кристаллохимия и топология простых сульфатов редкоземельных элементов: синтез, кристаллические структуры и спектроскопия кристаллов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O.” Russian Chemical Bulletin, vol. 75, no. 1, Dec. 2025, pp. 142-162. https://russchembull.colab.ws/publications/40.

Keywords

LnOn-полиэдры
гетерополиэдрический слой
политипные структуры
рентгеноструктурный анализ
сульфаты редкоземельных элементов

Abstract

Монокристаллы сульфатов редкоземельных элементов с общей формулой Ln2(SO4)3•8H2O с Ln = Ce—Nd, Sm—Lu и Y получены при растворении оксидов или перекристаллизацией сульфатов из 20%-ной серной кислоты. Кристаллические структуры определены методом РСА. Соединения кристаллизуются в моноклинной элементарной ячейке, пространственная группа С2/с, a ~13.4—13.7 Å, b ~6.6—6.9 Å, c ~18.0—18.5 Å, β ~102.1—103.1°. Основу структур составляют электронейтральные гетерополиэдрические слои ∞2{Ln2(H2O)8(SO4)3}, образованные изолированными Lnφ8-полиэдрами (φ = O2–, H2O0), которые объединяются (SO4)-тетраэдрами через общие кислородные вершины. Соседние гетерополиэдрические слои параллельны плоскости (101 — ) и соединяются друг с другом с помощью сложной системы водородных связей. Среди простых сульфатов редкоземельных элементов с общей формулой Ln2(SO4)3•nH2O известны одно- (n = 1), трех- (n = 3), четырех- (n = 4), пяти- (n = 5), восьми- (n = 8) и девятиводные (n = 9) представители. Проведен сравнительный кристаллохимический и топологический анализ сульфатов с общей формулой Ln2(SO4)3•nH2O.

References

1.
Л. Н. Комиссарова, Г. Я. Пушкина, В. М. Шацкий, А. С. Знаменская, В. А. Долгих, Ю. Л. Супоницкий, И. В. Шахно, А. Н. Покровский, С. М. Чижов, Т. И. Балькина, И. Д. Белова, В. В. Белов, Т. И. Кузьмина, М. В. Савельева, Соединения редкоземельных элементов. Сульфаты, селенаты, теллураты, хроматы, Наука, Москва, 1986
2.
Р. К. Расцветаева, Д. Ю. Пущаровский, Итоги науки и техники. Сер. «Кристаллохимия», 1989, 23, 1
3.
The Crystal Chemistry of Sulfate Minerals
Hawthorne F.C., Krivovichev S.V., Burns P.C.
Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2000
5.
О. В. Андреев, Ю. Г. Денисенко, С. А. Оссени, В. Г. Бамбуров, Е. И. Сальникова, Н. А. Хритохин, П. О. Андреев, А. А. Полковников, Сульфаты и оксисульфиды редкоземельных элементов, Изд-во Тюмен. гос. ун-та, Тюмень, 2017
6.
Advances in second-order nonlinear optical sulfates
Shen Y., Tang W., Lin X.
Coordination Chemistry Reviews, 2022
7.
Co-crystallization of red emitting (NH4)3Sc(SO4)3:Eu3+ microfibers: structure–luminescence relationship for promising application in optical thermometry
Pasechnik L.A., Peshehonova A.O., Lipina O.A., Medyankina I.S., Enyashin A.N., Chufarov A.Y., Tyutyunnik A.P.
CrystEngComm, 2022
8.
Thermochemistry, Structure, and Optical Properties of a New β-La2(SO4)3 Polymorphic Modification
Basova S.A., Molokeev M.S., Oreshonkov A.S., Zhernakov M.A., Khritokhin N.A., Aleksandrovsky A.S., Krylov A.S., Sal’nikova E.I., Azarapin N.O., Shelpakova N.A., Müller-Buschbaum K., Denisenko Y.G.
Inorganics, 2023
9.
Pressure induced structural transformations in catalytically active NH4[Eu(SO4)2] studied by light scattering
de Andrés A., Sánchez-Benítez J., Cascales C., Snejko N., Gutiérrez-Puebla E., Monge A.
Chemical Physics Letters, 2008
10.
Novel Y2(SO4)3:Eu3+ Phosphors with Anti-Thermal Quenching of Luminescence Due to Giant Negative Thermal Expansion
Shablinskii A.P., Shorets O.Y., Povotskiy A.V., Bubnova R.S., Krzhizhanovskaya M.G., Janson S.Y., Ugolkov V.L., Filatov S.K.
Crystals, 2024
13.
Synthesis, characterization and very strong luminescence of a new 3 D europium sulfate Eu2(H2O)4(SO4)3
Zhang X., Ma Y., Zhao H., Jiang C., Sun Y., Xu Y.
Journal of Structural Chemistry, 2011
15.
CrysAlisPro, Program for the Refinement of Crystal Structure, Abingdon, Oxfordshire, 2009
21.
С. П. Сиротинкин, А. Н. Покровский, Л. М. Ковба, Кристаллография, 1976, 26, 385
23.
С. П. Сиротинкин, А. Н. Покровский, В. А. Ефремов, Л. М. Ковба, Кристаллография, 1977, 22, 1272
29.
S. Bede, Jiegon Huaxue, 1987, 6, 70
31.
P. Dereigne, А. Manoli, J. M. Pannetier, G. Herpin, Bull. Soc. Fran. Miner. Cristallogr., 1972, 95, 269
32.
А. Б Илюхин, С. П. Петросянц, Журн. неорган. химии, 2004, 49, 1338
33.
U. Larsson, L. O. Linderbrandt, S. Niinisto, L. Skoglund, Suomen Kemistilehti B, 1973, 46, 314
34.
Structure and Raman spectra of single crystal La2(SO4)3 · 8H2O
Vanderpool R.A., Khan M.A., Frech R.
Journal of Molecular Structure, 1991
35.
The structure of Pr2(SO4)3 · 8H2O and La2(SO4)3 · 9H2O
Sherry E.G.
Journal of Solid State Chemistry, 1976
36.
The structure of lanthanum sulphate enneahydrate
Hunt E.B., Rundle R.E., Stosick A.J.
Acta Crystallographica, 1954
37.
Applied Topological Analysis of Crystal Structures with the Program Package ToposPro
Blatov V.A., Shevchenko A.P., Proserpio D.M.
Crystal Growth and Design, 2014
38.
Simplify to understand: how to elucidate crystal structures?
Shevchenko A.P., Blatov V.A.
Structural Chemistry, 2021
39.
Topological representations of crystal structures: generation, analysis and implementation in the TopCryst system
Shevchenko A.P., Shabalin A.A., Karpukhin I.Y., Blatov V.A.
Science and Technology of Advanced Materials Methods, 2022
40.
The Reticular Chemistry Structure Resource (RCSR) Database of, and Symbols for, Crystal Nets
O’Keeffe M., Peskov M.A., Ramsden S.J., Yaghi O.M.
Accounts of Chemical Research, 2008
41.
Topology: ToposPro
Blatov V.A., Alexandrov E.V., Shevchenko A.P.
Comprehensive Coordination Chemistry III, 2021
42.
Three-periodic nets and tilings: natural tilings for nets.
Blatov V.A., Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M., Proserpio D.M.
Acta Crystallographica Section A Foundations of Crystallography, 2007
43.
Identification of and symmetry computation for crystal nets.
Delgado-Friedrichs O., O'Keeffe M.
Acta Crystallographica Section A Foundations of Crystallography, 2003
44.
Re-investigations of thermal decomposition of gadolinium sulfate octahydrate
Tomaszewicz E., Leniec G., Kaczmarek S.M.
Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2010
46.
Growth of Er2(SO4)3 ⋅ 8H2O crystals and study of their structure and properties
Soboleva L.V., Pietraszko A., Kirpichnikova L.F., Shuvalov L.A.
Crystallography Reports, 2000
48.
Crystal structure of americium sulfate octahydrate
Burns J.H., Baybarz R.D.
Inorganic Chemistry, 1972
51.
Lanthanide Sulfate Frameworks: Synthesis, Structure, and Optical Properties
Yotnoi B., Rujiwatra A., Reddy M.L., Sarma D., Natarajan S.
Crystal Growth and Design, 2011
52.
Denisenko Y.G., Aleksandrovsky A.S., Atuchin V.V., Krylov A.S., Molokeev M.S., Oreshonkov A.S., Shestakov N.P., Andreev O.V.
Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2018
53.
Combustion synthesis and spectroscopic investigation of CaNa2(SO4)2:Eu3+ phosphor
Bargat S.R., Parauha Y.R., Mishra G.C., Dhoble S.J.
Journal of Molecular Structure, 2020
55.
S. Jasty, P. D. Robinson, V. M. Malhotra, Phys. Rev. B., 1991, 43, 13215
57.
Infrared and Raman Spectroscopy of Ammoniovoltaite, (NH4)2Fe2+5Fe3+3Al(SO4)12(H2O)18
Sergeeva A.V., Zhitova E.S., Nuzhdaev A.A., Zolotarev A.A., Bocharov V.N., Ismagilova R.M.
Minerals, 2020
58.
Signatures of the hydrogen bonding in the infrared bands of water
Brubach J.-., Mermet A., Filabozzi A., Gerschel A., Roy P.
Journal of Chemical Physics, 2005
61.
M. M. Pradhan, M. Arora, Jpn. J. Appl. Phys., 1992, 31, 176—180
63.
Two new piperazine templated lanthanide sulfates with 2D corrugated layered crystal structures
Zhang D., Fan X., Lu Y., Xu Y.
Chemical Research in Chinese Universities, 2013
64.
Hydrothermal Synthesis and Characterization of Sm2 O2 SO4 Nanoplates
Lee S.W., Jeong J., Ra C.S., Sohn Y.
Bulletin of the Korean Chemical Society, 2017
65.
Interpretation of europium(III) spectra
Binnemans K.
Coordination Chemistry Reviews, 2015
68.
Exchange and crystal field effects on the 4fn?15d levels of Tb3+
Dorenbos P.
Journal of Physics Condensed Matter, 2003
69.
Hypersensitive Transitions in Rare‐Earth Ions
Judd B.R.
Journal of Chemical Physics, 1966
70.
Excitation mechanisms and effects of dopant concentration in Gd2O2S:Tb3+ phosphor
da Silva A.A., Cebim M.A., Davolos M.R.
Journal of Luminescence, 2008
71.
Modularity, poly­typism, topology, and complexity of crystal structures of inorganic compounds (Review)
Aksenov S.M., Charkin D.O., Banaru A.M., Banaru D.A., Volkov S.N., Deineko D.V., Kuznetsov A.N., Rastsvetaeva R.K., Chukanov N.V., Shkurskii B.B., Yamnova N.A.
Journal of Structural Chemistry, 2023
72.
Crystal growth, structure, infrared spectroscopy, and luminescent properties of rare-earth gallium borates RGa3(BO3)4, R = Nd, Sm–Er, Y
Borovikova E.Y., Boldyrev K.N., Aksenov S.M., Dobretsova E.A., Kurazhkovskaya V.S., Leonyuk N.I., Savon A.E., Deyneko D.V., Ksenofontov D.A.
Optical Materials, 2015
73.
Crystallochemical Design of Huntite-Family Compounds
Kuz’micheva G., Kaurova I., Rybakov V., Podbel’skiy V.
Crystals, 2019
74.
High temperature synthesis and crystal structure of new representatives of the huntite family
Plachinda P.A., Belokoneva E.L.
Crystal Research and Technology, 2008