Физико-химические основы синтеза, структура и каталитические свойства ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов, полученных методом растворного горения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Буй Мань Лонг

• Буй Мань Лонг
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Буй Мань Лонг

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1 Высокоэнтропийные соединения

1.1.1 Высокоэнтропийные сплавы

1.1.2 Высокоэнтропийные оксиды

1.1.3 Высокоэнтпропийные бориды

1.1.4 Высокоэнтропийные карбиды

1.1.5 Высокоэнтропийные нитриды и карбонитриды

1.1.6 Высокоэнтропийные сульфиды

1.2 Методы получения высокоэнтропийных материалов

1.3 Функциональные свойства высокоэнтропийных материалов

1.4 Ортоферриты редкоземельных элементов (RFeO3)

1.4.1 Состав и строение

1.4.2 Методы получения ортоферритов редкоземельных элементов

1.4.3 Функциональные свойства ортоферритов редкоземельных элементов и области их применения

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть

2.1. Использованные химические реагенты

2.2. Синтез нанокристаллов XREFeO3 методом растворного горения

2.3. Методы исследования нанокристаллов DREFeO3

2.3.1 Физико-химические методы исследования

2.3.2 Методы исследования функциональных свойств нанокристаллов XREFeO3

ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение

3.1. Синтез и особенность формирования нанокристаллов ZREFeO3

3.2 Состав, структура, морфология ортоферрита DREFeO3

3.2.1 Состав, структура, морфология нанокристаллов ортоферрита XREFeO3,

полученного методом растворного горения и их магнитные свойства

3.2.2 Состав, структура и морфология ортоферрита ХЛЁГеОз, полученного методом растворного горения в зависимости от соотношения «восстановитель/окислитель»

3.2.3 Состав, структура и морфология ортоферрита ХЛЁГеОз полученного методом растворного горения модифицированным NH4NO3

3.3. Каталитические свойства нанокристаллов XREFeO3

3.3.1 Термокаталитическое окисление водорода H2

3.3.2 Электрокаталитическое разложение воды

3.3.3 Фотокаталитическое окисление органических красителей

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Тексты публикаций

7

Реферат

Общая характеристика диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические основы синтеза, структура и каталитические свойства ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов, полученных методом растворного горения»

Актуальность темы.

Наряду с ростом мирового спроса на энергию в последние десятилетия наблюдается быстрое истощение ископаемого топлива, доля которого в настоящее время составляет около 95% мирового энергопотребления. Особенно важно отметить, что увеличение выбросов парниковых газов в результате использования ископаемого топлива вызывает серьезные экологические проблемы, включая изменение климата и глобальное потепление. В этих условиях становится очевидным, что в ближайшем будущем потребуется разработка более эффективных систем хранения и преобразования энергии. Создание новых функциональных материалов имеет решающее значение для решения этих современных задач.

Новый класс материалов, известный как высокоэнтропийные материалы (ВЭМ), в последние годы привлек значительное внимание. Высокоэнтропийные материалы представляют собой твёрдые растворы неорганических соединений, в которых несколько элементов занимают одни и те же кристаллографические позиции (узлы Вайккоффа) в равных или почти равных атомных соотношениях. Эта концепция была заимствована из высокоэнтропийных сплавов (ВЭС), которые представляют собой сплавы с несколькими основными элементами в соотношении от 5 до 35 ат.%. Классификация материалов по энтропии: высокоэнтропийные: AS > 1,5Я; среднеэнтропийные: 1,0Я < AS < 1,5Я; низкоэнтропийные: AS < 1,0Я; где Я - газовая постоянная. ВЭМ характеризуются уникальными особенностями, такими как однофазность ввиду возможности образования твёрдых растворов в широком диапазоне химических составов, физико-химические характеристики, которые превосходят характеристики составляющих их элементов, и широкие возможности осуществлять тонкую настройку функциональных свойств. К числу ВЭМ, изученных и показавших потенциал к применению, относятся сплавы, нитриды, оксиды, бориды, карбиды и т. д.

Среди этих материалов, особый интерес вызывают высокоэнтропийные перовскитоподобные оксиды типа АВО3, в которых в А-позиции находятся редкоземельные элементы (РЗЭ), а в В-позиции - переходные металлы. Такие структуры объединяют стабильность, обусловленную высокой энтропией, с гибкостью состава и свойств классических перовскитов, что открывает широкие возможности настройки свойств под актуальные задачи энергетики, экологии и биомедицины.

Данное исследование сосредоточено на разработке высокоэнтропийных перовскитных оксидов, в которых в ^-позиции находятся 16 редкоземельных элементов (от Sc до Lu, за исключением Рт®), а в в-позиции находится железо ^е). Конфигурационная энтропия таких соединений достигает значения 2,8R, и таким образом они классифицируются как ультравысокоэнтропийные ортоферриты редкоземельных элементов. В качестве метода синтеза применялся метод растворного горения.

Нахождение 16 редкоземельных катионов (Ш = Sc, Y, Ln) с различными ионными радиусами в одной и той же кристаллографической А-позиции ортоферрита приводит к существенному искажению кристаллической решётки ультравысокоэнтропийн редкоземельных ортоферритов (УВЭ РЗО). Значительное искажение решётки вызывает дефекты по позициям кислорода, тем самым увеличивает количество кислородных вакансий и снижает общую энергию системы, способствуя более лёгкой активации и переносу кислородных дефектов по поверхности. Кроме того, эффект диффузионного кинетического гистерезиса УВЭ РЗО повышает их термическую устойчивость к спеканию и дезактивации в каталитических процессах.

Как известно, перовскитоподобная структура АВО3 является одной из наиболее универсальных кристаллических структур для конструирования и создания новых функциональных материалов, поэтому поиск материалов на основе УВЭ РЗО рассматриваются как одно из наиболее перспективных направлений в

материаловедении. Кроме того, данная работа рассматривается как отправная точка для систематического изучения высокоэнтропийных редкоземельных ортоферритов. Создание разнообразных комбинаций редкоземельных элементов позволит целенаправленно настраивать структуру, морфологию и физико-химические свойства материалов для конкретных применений.

Целью диссертационной работы является разработка физико-химических основ управляемого синтеза нанокристаллических ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов (ZREFeO3) методом растворного горения, изучение взаимосвязи между условиями синтеза, структурой, морфологией, магнитными и каталитическими свойствами полученных материалов, а также оценка потенциала их практического применения в термо-, электро- и фотокаталитических процессах.

Для достижения данной цели в рамках диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

• Разработать методику синтеза нанокристаллов DREFeO3 с использованием глицин-нитратного метода растворного горения, обеспечивающую получение однофазных нанокристаллов с высокой химической и структурной чистотой и исследовать магнитные свойства материала на их основе

• Установить влияние соотношения восстановитель/окислитель (ф) на формирование структуры, морфологии и пористости нанокристаллов DREFeO3

• Оценить влияние добавления нитрата аммония (A/R) на кинетику процесса горения, размер кристаллитов, морфологию и распределение элементов в нанокристаллическом DREFeO3

• Оценить каталитическую активность XREFeO3 в термокаталитическом окислении водорода, электрокаталитическом разложении воды и фотокаталитической деградации органических красителей

• Установить взаимосвязь между физико-химическими характеристиками (структура, морфология, пористость и др.) и каталитической эффективностью в каждом из упомянутых процессов.

Методы исследования. Анализ полученных образцов осуществлялся с применением комплекса современных методов физико-химического анализа. В ходе исследований использовались синхронный термический анализ (СТА), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), порошковая рентгеновская дифракция (ПРД), спектроскопия комбинационного рассеяния (СКР), а также ИК-Фурье спектроскопия и рентгенофотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Кроме того, применялись температурно-программируемое восстановление водородом (Н2-ТПВ), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) и метод низкотемпературной адсорбции-десорбции азота. Оценка магнитных свойств исследуемых порошков выполнялась с использованием вибрационного магнитометра (Lake Shore 7410). Каталитическая активность при термокаталитическом окислении водорода (H2) изучалась с помощью лабораторной каталитической установки. Оценка электрокаталитической производительности была проведена в трехэлектродной электрохимической ячейке с использованием потенциостата Elins P-45X с модулем измерения импеданса FRA24M. Способность образцов поглощать свет была исследована с помощью спектроскопии диффузного отражения (СДО) в области ультрафиолетового и видимого света при комнатной температуре в диапазоне 400-800 нм с использованием интегрирующей сферы AvaSphere-30-Refl. Обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась с помощью современных программных средств, включая Fityk, OriginPro, MathCad, SmartLab Studio II и другие.

Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения:

1. Синтез ультра-высокоэнтропийного нанокристаллического ортоферрита XREFeO3 при окислительно-восстановительном соотношении ф = 1,0 методом глицин-нитратного растворного горения с отжигом при 800 °C обеспечивает формирование чистой ромбической перовскитоподобной фазы с равномерным распределением 16 редкоземельных элементов и бимодальной наноструктурой (~50 и ~10 нм), что

приводит к совмещению слабого ферромагнетизма (1,43 эме/г; 30 Э при 78 К), температурно-зависимого фазового перехода (100-200 К) и суперпарамагнитного поведения, отличающих материал по магнитным свойствам от однокомпонентных ортоферритов.

2. Изменение окислительно-восстановительного соотношения (ф) при синтезе ХЯ£Бе03 позволяет управлять морфологией и восстановительной активностью материала; так при ф = 2,0 формируются нанокристаллы со средним размером 31 нм и удельной поверхностью 13,7 м2/г, что обеспечивает максимальное водородопоглощение по Н2-ТПВ и каталитическое окисление водорода до 86 % при 500 °С, превосходящую показатели образцов ХЯЕТе03, полученных при других значениях ф.

3. Нанокристаллы ХЯЕТе03, полученные при окислительно-восстановительном соотношении ф = 2,0, демонстрируют высокую бифункциональную электрокаталитическую активность в реакциях выделения водорода и кислорода, проявляя низкие перенапряжения (-193 мВ и 286 мВ соответственно) и выраженное снижение сопротивления переноса заряда по данным электрохимической импедансной спектроскопии, что обусловливает эффективное разделение стадий электрохимических процессов, устойчивую работу в условиях щелочного электролиза и превосходство по характеристикам над однокомпонентными ортоферритами редкоземельных элементов.

4. Добавление нитрата аммония (N^N0^ при соотношении А/Я = 0,5 в процессе синтеза ХЯЕТе03 изменяет характеристики процесса растворного горения, способствуя формированию материала с повышенной площадью поверхности (до 21 м2/г), меньшим размером кристаллитов (до 22 нм) и более узкой шириной запрещённой зоны (до 2,23 эВ), что обеспечивает трёхкратное повышение фотокаталитической активности в реакции деградации метилового фиолетового (константа скорости k = 0,2191 мин-1) по сравнению с образцом, синтезированным без добавления ^ЫЩЫОэ.

Научная новизна диссертации отражена в следующих пунктах:

1. Впервые разработаны физико-химические принципы синтеза ультравысокоэнтропийных ортоферритов (ХКЕеО3) методом растворного горения, что позволяет получать однофазные ромбические нанокристаллы с однородным распределением эквимолярных количеств 16 редкоземельных элементов.

2. Установлены оптимальные условия для синтеза ХЛЕРеО3 методом глицин-нитратного горения, которые обеспечивают однофазность и стабильность получаемого материала при высоких температурах, а также выявлены особенности магнитного поведения ХЛЕРеО3, включая сочетание слабого ферромагнетизма и суперпарамагнитного состояние в зависимости от размера кристаллов.

3. Подтверждено влияние параметров синтеза (соотношение ф и А/К) на размер нанокристаллов и морфологию аггрегатов на их основе. Добавление нитрата аммония к реакционной среде приводит к значительному улучшению ряда характеристик ХЛЕРеО3: уменьшению среднего размера кристаллитов, увеличению удельной площади поверхности и пористости, при сохранении перовскитоподобной структуры и однородного распределения элементов по нанокристаллам.

4. Установлена высокая каталитическая активность нанокристаллов ХКЕеО3 в реакции термического окисления водорода, что открывает новые возможности для использования этих материалов в каталитических процессах. Образец с оптимальным соотношением ф = 2,0 продемонстрировал наиболее высокую в ряду исследованных образцов активность как в низкотемпературной, так и в высокотемпературной области, что обусловлено достижением высоких максимальной удельной площади поверхности и удельной пористости в серии.

5. Доказана высокая электрокаталитическая активность ХЛЕРеО3 в реакции электрохимического разложения воды. Полученные при ф = 2,0 нанокристаллы проявляют низкие значения перенапряжений в реакциях выделения водорода и кислорода, что делает их подходящими для использования в качестве бифункциональных электрокатализаторов процессов получения водорода и

кислорода, что дополняется их высокой циклической и временной стабильностью функционирования, атакже высокими скоростями переноса заряда.

6. Продемонстрирована высокая фотокаталитическая активность ХЯЕРе03 в реакции деградации органических загрязнителей под воздействием видимого света. Увеличение соотношения А/Я до 0,5 усиливает фотокаталитические свойства ХЛЕРе03, что проявляется в высокой константе скорости реакции и эффективность поглощения света в видимой области, обеспечивая перспективность таких материалов для применения в области фотокаталитической очистки воды.

Научно-техническая задача, решаемая в диссертации, заключается в разработке эффективных методик синтеза нанокристаллических ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов (ХЯ£Те03) с заданными структурными, магнитными и каталитическими свойствами, основанными на методе растворного горения, а также установление взаимосвязи между условиями синтеза, составом и функциональными характеристиками полученных материалов для их последующего применения в области термо-, электро- и фотокатализа.

Объектом исследования являются нанокристаллические ультра-высокоэнтропийные ортоферриты редкоземельных элементов, полученные в условиях глицин-нитратного горения: при окислительно-восстановительном соотношении (ф) от 1,0 до 3,5, и при добавлении нитрата аммония (N^N0^ с отношением NH4N03 к ортоферриту (А/Я) от 0 до 2,0.

Предметом исследования являются структурные, морфологические, магнитные, каталитические (термокаталитические, электрокаталитические и фотокаталитические) свойства нанокристаллов ХЯЕТе03, а также влияние параметров синтеза (окислительно-восстановительного соотношения ф и добавок нитрата аммония А/Я) на их формирование и функциональные свойства.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. В рамках метода растворного горения разработаны новые подходы к синтезу высокоэнтропийных материалов на основе многокомпонентных

ортоферритов редкоземельных элементов, отличающихся высокой степенью химической и фазовой чистоты.

2. Сформулированы физико-химических принципы регулирования функциональных свойств нанокристаллических порошков XREFeO3 за счёт изменения состава исходной реакционной смеси.

3. Выявлены закономерности, обеспечивающие управляемый синтез многокомпонентных ортоферритов РЗЭ с заданными структурой и активностью для различных каталитических процессов.

4. Полученные кристаллические материалы на основе DREFeO3 демонстрируют высокую эффективность и стабильность в качестве катализаторов при термокаталитическом окислении водорода в низкотемпературных режимах, а также могут служить бифункциональной основой для электродных материалов при электрохимическом разложении воды или эффективными фотокатализаторами при фотокаталитической деградации метилового фиолетового и других органических красителей под действием видимого света.

Достоверность научных достижений. Достоверность полученных в исследовании результатов подтверждена применением высокоточного современного экспериментального оборудования и комплекса физико-химических методов анализа, а также хорошей сходимостью данных, полученных с использованием различных исследовательских подходов.

Результаты работы прошли всестороннюю и надёжную апробацию: по материалам диссертации опубликовано 10 научных трудов, включая 4 статьи в рецензируемых международных журналах, индексируемых в базе Scopus, а также 6 тезисов докладов, представленных на всероссийских и международных конференциях.

Внедрение результатов работы. Полученные в рамках настоящей работы ультра-высокоэнтропийные ортоферриты (DREFeO3) в форме нанопорошков обладают уникальным сочетанием физических и химических свойств, что определяет

их как полифункциональные материалы с высоким потенциалом практического применения. Исследованные материалы перспективны для использования в области устойчивой энергетики, включая создание катализаторов и электродных материалов для топливных элементов и аккумуляторов, а также в технологиях очистки сточных вод, сенсорных устройствах и других направлениях.

Разработанные подходы к синтезу позволили продемонстрировать возможность тонкой настройки структуры и свойств ортоферритов за счёт контроля параметров синтеза, что существенно расширяет область применения данных материалов и открывает путь к созданию новых классов высокоэнтропийных оксидных соединений с заданными характеристиками. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших прикладных исследований и разработок в области функциональных материалов нового поколения.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Буй М.Л., Попков В.И. Ультра-высокоэнтропийный ортоферрит редкоземельных элементов (УВЭ РЗО): синтез методом растворного горения и структурные особенности // Тезисы докладов XIII научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «НЕДЕЛЯ НАУКИ» с международным участием. Санкт-Петербург. 11 - 13 апреля 2023 г.

2. Буй М.Л., Попков В.И. Ультра-высокоэнтропийный ортоферрит редкоземельных элементов (УВЭ РЗО) как бифункциональная основа электродных материалов для полного электрохимического разложения воды// Тезисы докладов XIV научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых имени профессора, Лауреата Государственной премии СССР А.С. Дудырева «НЕДЕЛЯ НАУКИ - 2024. Творчество молодежи - будущему России» (с международным участием). Санкт-Петербург. 22 - 24 апреля 2024 г.

3. Bui M.L., Vadim I.P. Formation of nanoparticles of ultra-high-entropy rare-earth orthoferrites ((ХЛЕеОз) under glycine-nitrate combustion conditions// Proceedings of

the LXIX International Multidisciplinary Conference «Recent Scientific Investigation». Primedia E-launch LLC. Shawnee, USA. 2025.

4. Буй М.Л., Попков В.И. Синтез ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов (УВЭО РЗО) с высокой удельной площадью поверхности методом растворного горения, модифицированным нитратом аммония// Тезисы докладов XV научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых имени профессора, Лауреата Государственной премии СССР А.С. Дудырева «НЕДЕЛЯ НАУКИ 2025. Творчество молодежи - будущему России» (с международным участием). Санкт-Петербург. 16-18 апреля 2025 г.

5. Буй М.Л., Попков В.И. Повышение фотокаталитической активности ультра-высокоэнтропийных ортоферритов редкоземельных элементов посредством синтеза растворного горения, модифицированного нитратом аммония// Тезисы докладов XV научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых имени профессора, Лауреата Государственной премии СССР А.С. Дудырева «НЕДЕЛЯ НАУКИ 2025. Творчество молодежи - будущему России» (с международным участием). Санкт-Петербург. 16-18 апреля 2025 г.

6. Буй М.Л., Попков В.И. Структура и каталитическая активность ультра-высокоэнтропийного ортоферрита редкоземельных элементов (УВЭО РЗЭ) в реакции термического окисления водорода// Материалы XXVI Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 125-летию со дня рождения профессора Л.П. Кулёва (ХХТ-2025). -Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2025.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в активном участии на всех этапах выполнения диссертационной работы. Автор проводил анализ научной литературы по теме исследования, формулировал цель и задачи работы, осуществлял постановку и проведение экспериментов, а также обработку и интерпретацию полученных данных на каждом этапе исследования. Кроме того, автор принимал

участие в обсуждении результатов. Автор также принимал непосредственное участие в подготовке публикаций (в качестве первого автора) по материалам диссертации и формулировке ключевых научных выводов.

Структура и объем диссертации. Диссертация оформлена на русском языке и включает введение, три главы, заключение, перечень сокращений, список использованной литературы и текст публикаций. Работа изложена на 274 страницах, содержит 45 иллюстраций, 7 таблиц и 14 формул. В список литературных источников включено 276 наименования.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 4 публикациях в журналах первого и второго квартиля (Q1 и Q2), входящих в базы данных научного цитирования Scopus/Web of Science:

1. M.L. Bui, T.S. Cam, I. V. Buryanenko, V.G. Semenov, D. V. Nazarov, P.E. Kazin, V.N. Nevedomskiy, E.Y. Gerasimov, V.I. Popkov, An ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO): solution combustion synthesis, structural features and ferrimagnetic behavior, Dalton Transactions (Q1, IF = 4.569). 52 (2023) 4779-4786.

2. M.L. Bui, T.S. Cam, S.O. Omarov, L.A. Lebedev, A.S. Seroglazova, E.Y. Stovpiaga, E.Y Gerasimov, V.I. Popkov, Structure and catalytic activity of ultra-high-entropy rare-earth orthoferrite (UHE REO) towards thermal hydrogen oxidation, Catalysis Science & Technology (Q2, IF = 6.177). 14 (2024) 5978-5988.

3. M.L. Bui, T.S. Cam, A.S. Seroglazova, A.A. Lobinsky, E.Y Gerasimov, V.I. Popkov, Synthesis, structure and electrochemical performance of an ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO) for overall water splitting (OWS), Sustainable Energy Fuels (Q1, IF = 6.813). 8 (2024) 1540-1548.

4. M.L. Bui, T.S. Cam, L.A. Lebedev, S.M. Tikhanova, E.Yu. Stovpiaga, A.K. Bachina, V.I. Popkov, Enhancing photocatalytic activity of ultra-high-entropy rare-earth orthoferrites through ammonium nitrate-modified solution combustion synthesis, Journal of Alloys and Compounds (Q1, IF = 6.371). Volume 1024, 2025, 180212.

Основное содержание работы Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель работы и ключевые положения, выносимые на защиту. Представлены основные методические подходы, примененные для решения поставленных задач, раскрыты научная новизна и практическая значимость проведенного исследования. Также приведены данные об апробации результатов, публикационной активности автора, а также указаны структура и объём диссертации.

В первой главе представлен обзор литературы, в котором рассмотрены основные классы высокоэнтропийных соединений, включая сплавы, оксиды, бориды, карбиды, нитриды, карбонитриды и сульфиды, а также их структурные и физико-химические особенности. Приведены современные методы синтеза высокоэнтропийных материалов и проанализированы их функциональные свойства. Особое внимание уделено ортоферритам редкоземельных элементов (КЕе03, Ш = Sc, Y, Ln), включая их состав, строение, методы получения и функциональные характеристики. Рассмотрены области применения ортоферритов редкоземельных элементов в различных технологических и научных направлениях.

Во второй главе описаны использованные химические реагенты и особенности синтеза нанокристаллов ХЛЕРе03 методом глицин-нитратного горения. Кроме того, в данной главе представлены и охарактеризованы применённые методы физико-химического анализа синтезированных нанокристаллических материалов. Подробно изложена методика испытаний каталитических систем, разработанных на основе полученных нанокристаллов, в различных процессах, включая термокаталитическое окисление водорода, электрокаталитическое разложение воды, а также фотокаталитическое окисление различных огранических красителей

В третьей главе представлено описание процесса синтеза и рассмотрены особенности формирования нанокристаллов ХЛЕРе03. Проведен анализ их магнитных характеристик. Изложены результаты исследований, посвящённых влиянию различных параметров синтеза на кристаллическую структуру, размер и морфологию

образующихся кристаллитов, а также на удельную площадь поверхности, пористую структуру и функциональные свойства полученных на их основе.

Особенности формирования нанокристаллов ортоферрита ZREFeOз при синтезе в условиях глицин-нитратного растворного горения и их магнитное поведение Глицин-нитратный метод растворного горения основан на окислительно-восстановительной реакции между глицином, выступающим в роли восстановителя, и нитрат-ионами, выполняющими функцию окислителя. Химическое уравнение, описывающее процесс получения целевого материала, имеет следующий вид: 3/^с(Шз)з + 3/^(Шз)з + 3/^а(Шз)з + 3/16Се(Шз)з + 3/16Рг(Шз)з + 3/16Ш(Шз)з + 3/^т(Шз)з + 3/16Еи(Шз)з + 3/16Gd(NOз)з + 3/16ТЬ(Шз)з + 3/16Бу(Шз)з + 3/16Но(Шз)з + 3/16Ег(Шз)з + 3/16Тт(Шз)з + 3/16Yb(NOз)з +

3/16Lu(NOз)з + 3Бе(Шз)з + 10C2H5NO2 = (1

3Scl/l6Yl/l6Lal/l6Cel/l6Pгl/l6Ndl/l6Sml/l6Eul/l6Gdl/l6Tbl/l6Dyl/l6Hol/l6Erl/l6Tml/l6Ybl/l6

Lul/l6FeOз + 14N2t + 2ОСО2Т + 25^О| Поэтапная схема синтеза образцов представлена на рисунке 1. Глицин-нитратное взаимодействие можно рассматривать как этап создания химической и структурной предыстории продукта горения, а этап термической обработки позволяет перевести полученный аморфный продукт в кристаллическое состояние. Для определения оптимальной температуры термообработки продуктов горения был проведен термический анализ (СТА) в режимах дифференциально-термического (ДТА) и термогравиметрического анализа (ТГА) (рисунок 2), результаты которого показали четыре этапа потери массы в диапазоне 25-800 °С. Потери до 186 °С связаны с удалением воды, до 302 °С - с разложением нитрата, а при 376 °С происходит окисление углеродных остатков в составе продуктов горения. Масса образца стабилизируется около 800 °С - эта температура выбрана оптимальной для получения химически чистого продукта.

По результатам рентгеноспектрального микроанализа образца ХКЕБеО3 была подтверждена его высокая химическая чистота, выявив присутствие 18 элементов (16 редкоземельных, железо Бе и кислород О). Атомное соотношение всех

редкоземельных элементов (ТЛЕ) и железа ^е) составила 49,8 ат.% и 50,2 ат.%, соответственно, что отражает типичный состав ортоферритов редкоземельных элементов. Соотношение 16 редкоземельных элементов между собой близко к эквимолярному (~ 3,125 ат.% на каждый элемент), а общее атомное соотношение Fe/XRE составляет ~ 1:1 (таблица 1). Таким образом, на основании полученных данных можно утверждать, что химический состав образца соответствует IREFeO3, а распределение элементов очень близко к заданному.

Реагенты Реакционный раствор Растворное горение

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Буй Мань Лонг, 2025 год

Список литературы

1. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys / B. Cantor,

1. T. H. Chang, P. Knight, A. J. B. Vincent // Materials Science and Engineering A. - 2004.

- Vols. 375-377. - № 1- - 2 SPEC. ISS. - P. 213-218.

2. Recent progress in high-entropy alloys / J. W. Yeh // Annales de Chimie: Science des Materiaux. - 2006. - Vol. 31. - № 6. - P. 633-648.

3. High-entropy alloys: Emerging materials for advanced functional applications / X. Wang, W. Guo, Y. Fu // Journal of Materials Chemistry A. - 2021. - Vol. 9. - № 2. - P. 663701.

4. Solid solution alloys of AlCoCrFeNi Tix with excellent room-temperature mechanical properties / Y. J. Zhou, Y. Zhang, Y. L. Wang, G. L. Chen // Applied Physics Letters. -2007. - Vol. 90. - № 18.

5. Mechanical properties of Nb25Mo25Ta 25W25 and V20Nb20Mo 20Ta20W20 refractory high entropy alloys / O. N. Senkov, G. B. Wilks, J. M. Scott, D. B. Miracle // Intermetallics. - 2011. - Vol. 19. - № 5. - P. 698-706.

6. Metastable high-entropy dual-phase alloys overcome the strength-ductility trade-off / Z. Li, K. G. Pradeep, Y. Deng [et al.] // Nature. - 2016. - Vol. 534. - № 7606. - P. 227-230.

7. Microstructure and wear behavior of AlxCo 1.5CrFeNi1.5Tiy high-entropy alloys / M. H. Chuang, M. H. Tsai, W. R. Wang [et al.] // Acta Materialia. - 2011. - Vol. 59. - № 16.

- P. 6308-6317.

8. The Role of Compositional Tuning of the Distributed Exchange on Magnetocaloric Properties of High-Entropy Alloys / A. Perrin, M. Sorescu, M. T. Burton [et al.] // Jom. -2017. - Vol. 69. - № 11. - P. 2125-2129.

9. Discovery of a superconducting high-entropy alloy / P. Kozelj, S. Vrtnik, A. Jelen [et al.] // Physical Review Letters. - 2014. - Vol. 113. - № 10.

10. Hydrogen storage properties of multi-principal-component CoFeMnTi xVyZrz alloys / Y. F. Kao, S. K. Chen, J. H. Sheu [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. -2010. - Vol. 35. - № 17. - P. 9046-9059.

11. Development of advanced materials via entropy engineering / Z. Lei, X. Liu, H. Wang [et al.] // Scripta Materialia. - 2019. - Vol. 165. - № xxxx. - P. 164-169.

12. High-entropy alloys and metallic nanocomposites: Processing challenges, microstructure development and property enhancement / A. S. Sharma, S. Yadav, K. Biswas, B. Basu // Materials Science and Engineering R: Reports. - 2018. - Vol. 131. - № April. -P. 1-42.

13. Charge-induced disorder controls the thermal conductivity of entropy-stabilized oxides / J. L. Braun, C. M. Rost, M. Lim [et al.] // Advanced Materials. - 2018. - Vol. 30. -№ 51. - P. 1-8.

14. Colossal dielectric constant in high entropy oxides / D. Berardan, S. Franger, D. Dragoe [et al.] // Physica Status Solidi - Rapid Research Letters. - 2016. - Vol. 10. - № 4.

- P. 328-333.

15. Room temperature lithium superionic conductivity in high entropy oxides / D. Berardan, S. Franger, A. K. Meena, N. Dragoe // Journal of Materials Chemistry A. - 2016.

- Vol. 4. - № 24. - P. 9536-9541.

16. High-entropy (Y0.2Nd0.2Sm0.2Eu0.2Er0.2)Al03: A promising thermal/environmental barrier material for oxide/oxide composites / Z. Zhao, H. Chen, H. Xiang [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2020. - Vol. 47. - P. 45-51.

17. High porosity and low thermal conductivity high entropy (Zr0.2Hf0.2Ti0.2Nb0.2Ta0.2)C / H. Chen, H. Xiang, F. Z. Dai [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2019. - Vol. 35. - № 8. - P. 1700-1705.

18. Nanostructured multi-element (TiZrNbHfTa)N and (TiZrNbHfTa)C hard coatings / V. Braic, A. Vladescu, M. Balaceanu [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2012. -Vol. 211. - P. 117-121.

19. Structure and properties of two Al-Cr-Nb-Si-Ti high-entropy nitride coatings / M. H. Hsieh, M. H. Tsai, W. J. Shen, J. W. Yeh // Surface and Coatings Technology. - 2013. -Vol. 221. - P. 118-123.

20. Review of high entropy ceramics: design, synthesis, structure and properties / R. Z.

Zhang, M. J. Reece // Journal of Materials Chemistry A. - 2019. - Vol. 7. - № 39. -P. 22148-22162.

21. Entropy-stabilized oxides / C. M. Rost, E. Sachet, T. Borman [et al.] // Nature Communications. - 2015. - Vol. 6. - № 1. - P. 1-8.

22. High-Entropy Metal Diborides: A New Class of High-Entropy Materials and a New Type of Ultrahigh Temperature Ceramics / J. Gild, Y. Zhang, T. Harrington [et al.] // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - № 1. - P. 37946.

23. Data-Driven Design of Ecofriendly Thermoelectric High-Entropy Sulfides / R.-Z. Z. Zhang, F. Gucci, H. Zhu [et al.] // Inorganic Chemistry. - 2018. - Vol. 57. - № 20. -P. 13027-13033.

24. A high-entropy silicide: (Mo0.2Nb0.2Ta0.2Ti0.2W0.2)Si2 / J. Gild, J. Braun, K. Kaufmann [et al.] // Journal of Materiomics. - 2019. - Vol. 5. - № 3. - P. 337-343.

25. Nanostructured high-entropy materials / M. J. R. Haché, C. Cheng, Y. Zou // Journal of Materials Research. - 2020. - Vol. 35. - № 8. - P. 1051-1075.

26. A new class of high-entropy perovskite oxides / S. Jiang, T. Hu, J. Gild [et al.] // Scripta Materialia. - 2018. - Vol. 142. - № February. - P. 116-120.

27. High-entropy fluorite oxides / J. Gild, M. Samiee, J. L. Braun [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. - Vol. 38. - № 10. - P. 3578-3584.

28. Tailoring thermal properties of multi-component rare earth monosilicates / M. Ridley, J. Gaskins, P. Hopkins, E. Opila // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 195. - № March 2021. -P. 698-707.

29. High entropy (Yb0.25Y0.25Lu0.25Er0.25)2Si05 with strong anisotropy in thermal expansion / H. Chen, H. Xiang, F. Z. Dai [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2020. - Vol. 36. - № 19. - P. 134-139.

30. High temperature corrosion of (Er0.25Tm0.25Yb0.25Lu0.25)2Si207 environmental barrier coating material subjected to water vapor and molten calcium-magnesium-aluminosilicate (CMAS) / L. Sun, Y. Luo, Z. Tian [et al.] // Corrosion Science. - 2020. -Vol. 175. - № May. - P. 108881.

31. High-entropy environmental barrier coating for the ceramic matrix composites / Y. Dong, K. Ren, Y. Lu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2019. - Vol. 39.

- № 7. - P. 2574-2579.

32. Temperature Stability, Low Thermal Conductivity, and Anisotropic Thermal Expansivity / Z. Zhao, H. Xiang, H. Chen, F. Dai // Journal of Advanced Ceramics. - 2020.

- Vol. 9. - № 5. - P. 595-605.

33. High entropy (Y0.2Yb0.2Lu0.2Eu0.2Er0.2)3Al5012: A novel high temperature stable thermal barrier material / H. Chen, Z. Zhao, H. Xiang [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2020. - Vol. 48. - № 20. - P. 57-62.

34. (La0.2Ce0.2Nd0.2Sm0.2Eu0.2)P04: A high-entropy rare-earth phosphate monazite ceramic with low thermal conductivity and good compatibility with Al2O3 / Z. Zhao, H. Chen, H. Xiang [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2019. - Vol. 35. -№ 12. - P. 2892-2896.

35. (TiZrHf)P2O7: An equimolar multicomponent or high entropy ceramic with good thermal stability and low thermal conductivity / Z. Zhao, H. Xiang, F. Z. Dai [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2019. - Vol. 35. - № 10. - P. 2227-2231.

36. High-entropy oxide phases with magnetoplumbite structure / D. A. Vinnik, E. A. Trofimov, V. E. Zhivulin [et al.] // Ceramics International. - 2019. - Vol. 45. - № 10. -P. 12942-12948.

37. (Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Mo0.2)B: A novel high-entropy monoboride with good electromagnetic interference shielding performance in K-band / H. Zhang, B. Zhao, F.-Z. Z. Dai [et al.] // Journal of Materials Science & Technology. - 2021. - Vol. 77. - P. 58-65.

38. One-step synthesis and electromagnetic absorption properties of high entropy rare earth hexaborides (HE REB6) and high entropy rare earth hexaborides/borates (HE REB6/HE REBO3) composite powders / W. Zhang, B. Zhao, H. Xiang [et al.] // Journal of Advanced Ceramics. - 2021. - Vol. 10. - № 1. - P. 62-77.

39. Effect of reaction routes on the porosity and permeability of porous high entropy (Y0.2Yb0.2Sm0.2Nd0.2Eu0.2)B6 for transpiration cooling / H. Chen, Z. Zhao, H. Xiang [et

al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2020. - Vol. 38. - P. 80-85.

40. High-entropy rare earth tetraborides / M. Qin, Q. Yan, H. Wang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2021. - Vol. 41. - № 4. - P. 2968-2973.

41. Achieving ultra-broadband electromagnetic wave absorption in high-entropy transition metal carbides (HE TMCs) / W. Zhang, H. Xiang, F. Z. Dai [et al.] // Journal of Advanced Ceramics. - 2022. - Vol. 11. - № 4. - P. 545-555.

42. A High-Entropy Silicide: (Mo 0.2 Nb 0.2 Ta 0.2 Ti 0.2 W 0.2 )Si 2 / J. Gild, J. Braun, K. Kaufmann [et al.] // Materiomics. - 2019. - Vol. 0. - P. 1-14.

43. A high entropy silicide by reactive spark plasma sintering / Y. Qin, J. X. Liu, F. Li [et al.] // Journal of Advanced Ceramics. - 2019. - Vol. 8. - № 1. - P. 148-152.

44. High entropy oxides as anode material for Li-ion battery applications: A practical approach / Q. Wang, A. Sarkar, Z. Li [et al.] // Electrochemistry Communications. - 2019.

- Vol. 100. - № February. - P. 121-125.

45. Solution combustion synthesis and magnetic property of rock-salt (Co 0.2 Cu 0.2 Mg 0.2 Ni 0.2 Zn 0.2 )O high-entropy oxide nanocrystalline powder / A. Mao, H. Z. Xiang, Z. G. Zhang [et al.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2019. - Vol. 484. - P. 245252.

46. High entropy oxides for reversible energy storage / A. Sarkar, L. Velasco, D. Wang [et al.] // Nature Communications. - 2018. - Vol. 9. - № 1. - P. 3400.

47. Entropy-stabilized metal oxide solid solutions as CO oxidation catalysts with high-temperature stability / H. Chen, J. Fu, P. Zhang [et al.] // Journal of Materials Chemistry A.

- 2018. - Vol. 6. - № 24. - P. 11129-11133.

48. A step forward from high-entropy ceramics to compositionally complex ceramics: a new perspective / A. J. Wright, J. Luo // Journal of Materials Science. - 2020. - Vol. 55. -№ 23. - P. 9812-9827.

49. Cation-disordered rocksalt-type high-entropy cathodes for Li-ion batteries / Z. Lun, B. Ouyang, D. H. Kwon [et al.] // Nature Materials. - 2021. - Vol. 20. - № 2. - P. 214-221.

50. Multicomponent equiatomic rare earth oxides with a narrow band gap and associated

praseodymium multivalency / A. Sarkar, C. Loho, L. Velasco [et al.] // Dalton Transactions.

- 2017. - Vol. 46. - № 36. - P. 12167-12176.

51. A five-component entropy-stabilized fluorite oxide / K. Chen, X. Pei, L. Tang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. - Vol. 38. - № 11. - P. 4161-4164.

52. Stabilizing fluorite structure in ceria-based high-entropy oxides: Influence of Mo addition on crystal structure and transport properties / J. D^browa, M. Szymczak, M. Zajusz [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 15. - P. 58705881.

53. Synthesis and structures of high-entropy pyrochlore oxides / Z. Teng, L. Zhu, Y. Tan [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 4. - P. 16391643.

54. Size disorder as a descriptor for predicting reduced thermal conductivity in medium-and high-entropy pyrochlore oxides / A. J. Wright, Q. Wang, S. T. Ko [et al.] // Scripta Materialia. - 2020. - Vol. 181. - P. 76-81.

55. Preparation of (La0.2Nd0.2Sm0.2Gd0.2Yb0.2)2Zr207 high-entropy transparent ceramic using combustion synthesized nanopowder / K. Zhang, W. Li, J. Zeng [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2020. - Vol. 817. - P. 153328.

56. High-entropy pyrochlores with low thermal conductivity for thermal barrier coating materials / F. Li, L. Zhou, J. X. Liu [et al.] // Journal of Advanced Ceramics. - 2019. - Vol. 8.

- № 4. - P. 576-582.

57. Rare earth and transition metal based entropy stabilised perovskite type oxides / A. Sarkar, R. Djenadic, D. Wang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. -Vol. 38. - № 5. - P. 2318-2327.

58. Zn0.1Ca0.1Sr0.4Ba0.4Zr03: A non-equimolar multicomponent perovskite ceramic with low thermal conductivity / Y. Liu, D. Jia, Y. Zhou [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 15. - P. 6272-6277.

59. Single-crystal high entropy perovskite oxide epitaxial films / Y. Sharma, B. L. Musico, X. Gao [et al.] // Physical Review Materials. - 2018. - Vol. 2. - № 6. - P. 60404.

60. Microstructure and dielectric properties of high entropy Ba(Zr0.2Ti0.2Sn0.2Hf0.2Me0.2)03 perovskite oxides / S. Zhou, Y. Pu, Q. Zhang [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Vol. 46. - № 6. - P. 7430-7437.

61. Defect structure and transport properties of (Co,Cr,Fe,Mn,Ni)3O4 spinel-structured high entropy oxide / Z. Grzesik, G. Smola, M. Miszczak [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 3. - P. 835-839.

62. Synthesis and microstructure of the (Co,Cr,Fe,Mn,Ni)3O4 high entropy oxide characterized by spinel structure / O. Ni, J. D^browa, M. Stygar [et al.] // Materials Letters. - 2017. - Vol. 216. - P. 32-36.

63. A new class of spinel high-entropy oxides with controllable magnetic properties / A. Mao, H. Z. Xiang, Z. G. Zhang [et al.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2020. - Vol. 497. - P. 165884.

64. Novel rare-earth and transition metal-based entropy stabilized oxides with spinel structure / T. Parida, A. Karati, K. Guruvidyathri [et al.] // Scripta Materialia. - 2020. -Vol. 178. - P. 513-517.

65. Equiatomic quaternary (Y1/4Ho1/4Er1/4Yb1/4)2SiO5 silicate: A perspective multifunctional thermal and environmental barrier coating material / X. Ren, Z. Tian, J. Zhang, J. Wang // Scripta Materialia. - 2019. - Vol. 168. - P. 47-50.

66. A multicomponent y-type (Gd1/6Tb1/6Dy1/6Tm1/6Yb1/6Lu1/6)2Si2O7 disilicate with outstanding thermal stability / L. Sun, Y. Luo, X. Ren [et al.] // Materials Research Letters. - 2020. - Vol. 8. - № 11. - P. 424-430.

67. A novel high-entropy monoboride (Mo0.2Ta0.2Ni0.2Cr0.2W0.2)B with superhardness and low thermal conductivity / P. Zhao, J. Zhu, Y. Zhang [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Vol. 46. - № 17. - P. 26626-26631.

68. Engineering atomic-level complexity in high-entropy and complex concentrated alloys / H. S. Oh, S. J. Kim, K. Odbadrakh [et al.] // Nature Communications. - 2019. -Vol. 10. - № 1. - P. 1-8.

69. High-entropy oxides for energy storage and conversion / W. Bao, H. Shen, Y. Zhang

[et al.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2024. - Vol. 12. - № 35. - P. 23179-23201.

70. Multi-anionic and -cationic compounds: new high entropy materials for advanced Li-ion batteries / Q. Wang, A. Sarkar, D. Wang [et al.] // Energy & Environmental Science. -2019. - Vol. 12. - № 8. - P. 2433-2442.

71. Multi-component nanoporous alloy/(oxy)hydroxide for bifunctional oxygen electrocatalysis and rechargeable Zn-air batteries / G. Fang, J. Gao, J. Lv [et al.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2020. - Vol. 268. - P. 118431.

72. An Ultrastable Heterostructured Oxide Catalyst Based on High - Entropy Materials : A New Strategy Toward Catalyst Stabilization via Synergistic Interfacial Interaction Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of Ministry of Education , College of Ch / H. Chen, K. Jie, C. J. Jafta [et al.].

73. Phase-Property Diagrams for Multicomponent Oxide Systems toward Materials Libraries / L. Velasco, J. S. Castillo, M. V. Kante [et al.] // Advanced Materials. - 2021. -Vol. 33. - № 43.

74. Hydrogen-substituted graphdiyne-assisted ultrafast sparking synthesis of metastable nanomaterials / X. Zheng, X. Gao, R. A. Vila [et al.] // Nature Nanotechnology. - 2023. -Vol. 18. - № 2. - P. 153-159.

75. High Entropy Approach to Engineer Strongly Correlated Functionalities in Manganites / A. Sarkar, D. Wang, M. V. Kante [et al.] // Advanced Materials. - 2023. -Vol. 35. - № 2. - P. 2207436.

76. Hollow-Structured and Polyhedron-Shaped High Entropy Oxide toward Highly Active and Robust Oxygen Evolution Reaction in a Full pH Range / K. Miao, W. Jiang, Z. Chen [et al.] // Advanced Materials. - 2024. - Vol. 36. - № 8. - P. 1-10.

77. High Entropy Oxides Modulate Atomic-Level Interactions for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries / K. Du, Y. Liu, Y. Yang [et al.] // Advanced Materials. - 2023. - Vol. 35. - № 51. - P. 2301538.

78. High-Entropy Electrode Materials: Synthesis, Properties and Outlook. Vol. 17 / D. Li, C. Liu, S. Tao [et al.]. - Springer Nature Singapore, 2025. - 1-35 p.

79. High-entropy perovskite oxides for energy materials: A review / J. Ma, T. Liu, W. Ye [et al.] // Journal of Energy Storage. - 2024. - Vol. 90. - № PA. - P. 111890.

80. Simultaneous excellent energy storage density and efficiency under applied low electric field for high entropy relaxor ferroelectric ceramics / T. Wang, Y. Li, X. Zhang [et al.] // Materials Research Bulletin. - 2023. - Vol. 157. - № February 2022. - P. 112024.

81. Enhanced electrical properties of (Bi0.2Na0.2Ba0.2Ca0.2Sr0.2)Ti03 high-entropy ceramics prepared by hydrothermal method / W. Sun, F. Zhang, X. Zhang [et al.] // Ceramics International. - 2022. - Vol. 48. - № 13. - P. 19492-19500.

82. High Entropy Oxide Relaxor Ferroelectrics / Y. Sharma, M. C. Lee, K. C. Pitike [et al.] // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2022. - Vol. 14. - № 9. - P. 11962-11970.

83. Achieving Excellent Energy Storage Properties in Fine-Grain High-Entropy Relaxor Ferroelectric Ceramics / J. Guo, W. Xiao, X. Zhang [et al.] // Advanced Electronic Materials.

- 2022. - Vol. 8. - № 11. - P. 1-10.

84. Effect of configuration entropy on dielectric relaxor, ferroelectric properties of high-entropy (NaBiBa)x(SrCa)(1-3x)/2TiO3 ceramics / Y. Shang, Y. Pu, Q. Zhang [et al.] // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2022. - Vol. 33. - № 8. - P. 53595369.

85. Energy storage properties of Mn-modified (Na0.2Bi0.2Ca0.2Sr0.2Ba0.2)Ti03 high-entropy relaxor-ferroelectric ceramics / J. Fang, T. Wang, K. Li [et al.] // Results in Physics.

- 2022. - Vol. 38. - № May. - P. 105617.

86. High-entropy (Ca0.2Sr0.2Ba0.2La0.2Pb0.2)Ti03 perovskite ceramics with A-site short-range disorder for thermoelectric applications / P. Zhang, Z. Lou, M. Qin [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2022. - Vol. 97. - P. 182-189.

87. Low thermal conductivity in A-site high entropy perovskite relaxor ferroelectric / W. Xiong, H. Zhang, Z. Hu [et al.] // Applied Physics Letters. - 2022. - Vol. 121. - № 11. -P. 112901.

88. Theoretical and experimental investigations on high temperature mechanical and thermal properties of BaZrO3 / Y. Liu, W. Zhang, B. Wang [et al.] // Ceramics International.

- 2018. - Vol. 44. - № 14. - P. 16475-16482.

89. A High-Entropy Oxide as High-Activity Electrocatalyst for Water Oxidation / M. V. Kante, M. L. Weber, S. Ni [et al.] // ACS Nano. - 2023. - Vol. 17. - № 6. - P. 5329-5339.

90. Engineering high-entropy materials for electrocatalytic water splitting / X. Yang, R. Guo, R. Cai [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2022. - Vol. 47. - № 28.

- P. 13561-13578.

91. Advanced High Entropy Perovskite Oxide Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction / T. X. Nguyen, Y.-C. C. Liao, C.-C. C. Lin [et al.] // Advanced Functional Materials. - 2021. - Vol. 31. - № 27. - P. 2101632.

92. Room-Temperature Synthesis of High-Entropy Perovskite Oxide Nanoparticle Catalysts through Ultrasonication-Based Method / F. Okejiri, Z. Zhang, J. Liu [et al.] // ChemSusChem. - 2020. - Vol. 13. - № 1. - P. 111-115.

93. High-entropy perovskite oxides: A versatile class of materials for nitrogen reduction reactions / K. Chu, J. Qin, H. Zhu [et al.] // Science China Materials. - 2022. - Vol. 65. -№ 10. - P. 2711-2720.

94. A novel facile strategy to suppress Sr segregation for high-entropy stabilized La0 8Sr0■ 2MnO3-5 cathode / Y. Yang, H. Bao, H. Ni [et al.] // Journal of Power Sources. -2021. - Vol. 482. - P. 228959.

95. A high-entropy perovskite cathode for solid oxide fuel cells / Q. Yang, G. Wang, H. Wu [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - Vol. 872. - P. 159633.

96. An innovative approach to design SOFC air electrode materials: High entropy La1-: XSrx(Co,Cr,Fe,Mn,Ni)O3-5(x = 0, 0.1, 0.2, 0.3) perovskites synthesized by the sol-gel method / J. D^browa, A. Olszewska, A. Falkenstein [et al.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2020. - Vol. 8. - № 46. - P. 24455-24468.

97. Novel Class of Proton Conducting Materials—High Entropy Oxides / M. Gazda, T. Miruszewski, D. Jaworski [et al.] // ACS Materials Letters. - 2020. - Vol. 2. - № 10. -P. 1315-1321.

98. High-Entropy Perovskites Pr1-xSrx(Cr,Mn,Fe,Co,Ni)O3-5 (x = 0-0.5): Synthesis

and Oxygen Permeation Properties / Z. Zhao, L. Rehder, F. Steinbach, A. Feldhoff // Membranes. - 2022. - Vol. 12. - № 11. - P. 1-18.

99. Structural and Optical Properties of High Entropy (La,Lu,Y,Gd,Ce)AlO3 Perovskite Thin Films / Z. J. Corey, P. Lu, G. Zhang [et al.] // Advanced Science. - 2022. - Vol. 9. -№ 29. - P. 2202671.

100. Review: high-entropy borides—challenges and opportunities. Vol. 59 / T. Qureshi, M. M. Khan, H. S. Pali. - Springer US, 2024. - 15921-15991 p.

101. Compositional pathways and anisotropic thermal expansion of high-entropy transition metal diborides / F. Monteverde, F. Saraga, M. Gaboardi, J. R. Plaisier // Journal of the European Ceramic Society. - 2021. - Vol. 41. - № 13. - P. 6255-6266.

102. Ultra-incompressible High-Entropy Diborides / X. Zhang, W. Li, H. Tian [et al.] // The Journal of Physical Chemistry Letters. - 2021. - Vol. 12. - № 12. - P. 3106-3113.

103. High-Entropy Metal Diborides: A New Class of High-Entropy Materials and a New Type of Ultrahigh Temperature Ceramics / J. Gild, Y. Zhang, T. Harrington [et al.] // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - № 1. - P. 37946.

104. High-entropy monoborides: Towards superhard materials / M. Qin, Q. Yan, H. Wang [et al.] // Scripta Materialia. - 2020. - Vol. 189. - P. 101-105.

105. Nanocrystalline high-entropy hexaboride ceramics enable remarkable performance as thermionic emission cathodes / M. Ma, X. Yang, H. Meng [et al.] // Fundamental Research. - 2023. - Vol. 3. - № 6. - P. 979-987.

106. High entropy rare earth hexaborides/tetraborides (HE REB6/HE REB4) composite powders with enhanced electromagnetic wave absorption performance / W. Zhang, B. Zhao, N. Ni [et al.] // Journal of Materials Science & Technology. - 2021. - Vol. 87. - P. 155-166.

107. Dual-phase high-entropy ultra-high temperature ceramics / M. Qin, J. Gild, C. Hu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 15. - P. 5037-5050.

108. High-entropy carbide ceramics: a perspective review / Z. Wang, Z. T. Li, S. J. Zhao, Z. G. Wu // Tungsten. - 2021. - Vol. 3. - № 2. - P. 131-142.

109. High-entropy (HfTaTiNbZr)C and (HfTaTiNbMo)C carbides fabricated through

reactive high-energy ball milling and spark plasma sintering / D. O. Moskovskikh, S. Vorotilo, A. S. Sedegov [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Vol. 46. - № 11, Part B.

- P. 19008-19014.

110. Phase, microstructure and related mechanical properties of a series of (NbTaZr)C-Based high entropy ceramics / Z. Li, Z. Wang, Z. Wu [et al.] // Ceramics International. -2021. - Vol. 47. - № 10, Part A. - P. 14341-14347.

111. High-Entropy Alloys as a Platform for Catalysis: Progress, Challenges, and Opportunities / Y. Xin, S. Li, Y. Qian [et al.] // ACS Catalysis. - 2020. - Vol. 10. - № 19. -P. 11280-11306.

112. High-Entropy Ultra-High-Temperature Borides and Carbides: A New Class of Materials for Extreme Environments / L. Feng, W. G. Fahrenholtz, D. W. Brenner // Annual Review of Materials Research. - 2021. - Vol. 51. - P. 165-185.

113. Processing and Properties of High-Entropy Ultra-High Temperature Carbides / E. Castle, T. Csanadi, S. Grasso [et al.] // Scientific Reports. - 2018. - Vol. 8. - № 1. - P. 8609.

114. Phase evolution and properties of (VNbTaMoW)C high entropy carbide prepared by reaction synthesis / D. Liu, A. Zhang, J. Jia [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40. - № 8. - P. 2746-2751.

115. Bulk high-entropy nitrides and carbonitrides / O. F. Dippo, N. Mesgarzadeh, T. J. Harrington [et al.] // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 1-12.

116. High-Entropy Metal Sulfide Nanoparticles Promise High-Performance Oxygen Evolution Reaction / M. Cui, C. Yang, B. Li [et al.] // Advanced Energy Materials. - 2021.

- Vol. 11. - № 3. - P. 2002887.

117. Simultaneous Multication Exchange Pathway to High-Entropy Metal Sulfide Nanoparticles / C. R. McCormick, R. E. Schaak // Journal of the American Chemical Society. - 2021. - Vol. 143. - № 2. - P. 1017-1023.

118. Morphology-Controlled Metal Sulfides and Phosphides for Electrochemical Water Splitting / J. Joo, T. Kim, J. Lee [et al.] // Advanced Materials. - 2019. - Vol. 31. - № 14. -P. 1806682.

119. Hafnium Sulfide Nanosheets for Ultrafast Photonic Device / J. Yin, F. Zhu, J. Lai [et al.] // Advanced Optical Materials. - 2019. - Vol. 7. - № 5. - P. 1801303.

120. Transition Metal Sulfides Based on Graphene for Electrochemical Energy Storage / P. Geng, S. Zheng, H. Tang [et al.] // Advanced Energy Materials. - 2018. - Vol. 8. - № 15. - P. 1703259.

121. Low temperature chemical preparation of semiconducting transition metal chalcogenide films for energy conversion and storage, lubrication and surface protection / G. Chatzitheodorou, S. Fiechter, M. Kunst [et al.] // Materials Research Bulletin. - 1988. -Vol. 23. - № 9. - P. 1261-1271.

122. Magnetism in two-dimensional materials beyond graphene / N. Sethulakshmi, A. Mishra, P. M. Ajayan [et al.] // Materials Today. - 2019. - Vol. 27. - P. 107-122.

123. The application of nanostructured transition metal sulfides as anodes for lithium ion batteries / J. Zhao, Y. Zhang, Y. Wang [et al.] // Journal of Energy Chemistry. - 2018. -Vol. 27. - № 6. - P. 1536-1554.

124. A review of high-entropy ceramics preparation methods, properties in different application fields and their regulation methods / J. Zhang, J. Liang, H. Li [et al.] // Journal of Materials Research and Technology. - 2024. - Vol. 32. - № July. - P. 1083-1117.

125. Microstructural evolution and mechanical properties of (Mg,Co,Ni,Cu,Zn)O high-entropy ceramics / W. Hong, F. Chen, Q. Shen [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2019. - Vol. 102. - № 4. - P. 2228-2237.

126. Nanocrystalline multicomponent entropy stabilised transition metal oxides / A. Sarkar, R. Djenadic, N. J. Usharani [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2017. - Vol. 37. - № 2. - P. 747-754.

127. Synthesis and sintering of (Mg, Co, Ni, Cu, Zn)O entropy-stabilized oxides obtained by wet chemical methods / M. Biesuz, L. Spiridigliozzi, G. Dell'Agli [et al.] // Journal of Materials Science. - 2018. - Vol. 53. - № 11. - P. 8074-8085.

128. Multicomponent equiatomic rare earth oxides with a narrow band gap and associated praseodymium multivalency / A. Sarkar, C. Loho, L. Velasco [et al.] // Dalton Transactions.

- 2017. - Vol. 46. - № 36. - P. 12167-12176.

129. Ultrastable metal oxide nanotube arrays achieved by entropy-stabilization engineering / Z. Lei, X. Liu, R. Li [et al.] // Scripta Materialia. - 2018. - Vol. 146. - P. 340-343.

130. Giant Enhancement of Exchange Coupling in Entropy-Stabilized Oxide Heterostructures / P. B. Meisenheimer, T. J. Kratofil, J. T. Heron // Scientific Reports. -2017. - Vol. 7. - № 1. - P. 13344.

131. Thermophysical properties of Yb2O3 doped Gd2Zr2O7 and thermal cycling durability of (Gd0.9Yb0.1)2Zr2O7/YSZ thermal barrier coatings / L. Guo, H. Guo, H. Peng, S. Gong // Journal of the European Ceramic Society. - 2014. - Vol. 34. - № 5. - P. 12551263.

132. High entropy defective fluorite structured rare-earth niobates and tantalates for thermal barrier applications / Z. Zhao, H. Chen, H. Xiang [et al.] // Journal of Advanced Ceramics. - 2020. - Vol. 9. - № 3. - P. 303-311.

133. Plasma spray deposition of tri-layer environmental barrier coatings / B. T. Richards, H. N. G. Wadley // Journal of the European Ceramic Society. - 2014. - Vol. 34. - № 12. -P. 3069-3083.

134. Multicomponent high-entropy zirconates with comprehensive properties for advanced thermal barrier coating / K. Ren, Q. Wang, G. Shao [et al.] // Scripta Materialia. - 2020. -Vol. 178. - P. 382-386.

135. High-entropy thermal barrier coating of rare-earth zirconate: A case study on (La0.2Nd0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2)2Zr2O7 prepared by atmospheric plasma spraying / L. Zhou, F. Li, J.-X. Liu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - Vol. 40.

- № 15. - P. 5731-5739.

136. Breakthrough applications of high-entropy materials / J. W. Yeh, S. J. Lin // Journal of Materials Research. - 2018. - Vol. 33. - № 19. - P. 3129-3137.

137. Structure and properties of two Al-Cr-Nb-Si-Ti high-entropy nitride coatings / M.-H. Hsieh, M.-H. Tsai, W.-J. Shen, J.-W. Yeh // Surface and Coatings Technology. - 2013. -Vol. 221. - P. 118-123.

138. Mechanical and tribological properties of multi-element (AlCrTaTiZr)N coatings / C.-H. Lai, K.-H. Cheng, S.-J. Lin, J.-W. Yeh // Surface and Coatings Technology. - 2008. -Vol. 202. - № 15. - P. 3732-3738.

139. Corrosion behavior of (Ti-Al-Cr-Si-V)xNy coatings on mild steels derived from RF magnetron sputtering / C. H. Lin, J. G. Duh // Surface and Coatings Technology. - 2008. -Vol. 203. - № 5. - P. 558-561.

140. Effects of CH4 flow ratio on the structure and properties of reactively sputtered (CrNbSiTiZr)Cx coatings / Y.-S. Jhong, C.-W. Huang, S.-J. Lin // Materials Chemistry and Physics. - 2018. - Vol. 210. - P. 348-352.

141. Structure and properties of reactively-sputtered AlxCoCrCuFeNi oxide films / T.-K. Chen, M.-S. Wong // Thin Solid Films. - 2007. - Vol. 516. - № 2. - P. 141-146.

142. Synthesis and characterization of multicomponent (CrNbTaTiW)C films for increased hardness and corrosion resistance / P. Malinovskis, S. Fritze, L. Riekehr [et al.] // Materials & Design. - 2018. - Vol. 149. - P. 51-62.

143. Preparation of simulated inert matrix fuel with different powders by dry milling method / Y.-W. Lee, H. S. Kim, S. H. Kim [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 1999. -Vol. 274. - № 1. - P. 7-14.

144. Effect of sintering conditions on the microstructure and mechanical properties of ZrN as a surrogate for actinide nitride fuels / K. Wheeler, P. Peralta, M. Parra [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - Vol. 366. - № 3. - P. 306-316.

145. Properties of zirconium carbide for nuclear fuel applications / Y. Katoh, G. Vasudevamurthy, T. Nozawa, L. L. Snead // Journal of Nuclear Materials. - 2013. -Vol. 441. - № 1. - P. 718-742.

146. Irradiation damage in (Zr0.25Ta0.25Nb0.25Ti0.25)C high-entropy carbide ceramics / F. Wang, X. Yan, T. Wang [et al.] // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 195. - P. 739-749.

147. Oxidation behaviours of high-entropy transition metal carbides in 1200 °C water vapor / Y. Tan, C. Chen, S. Li [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2020. -Vol. 816. - P. 152523.

148. (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C high-entropy ceramics with low thermal conductivity / X. Yan, L. Constantin, Y. Lu [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2018.

- Vol. 101. - № 10. - P. 4486-4491.

149. Modeling plasma facing materials for fusion power / D. M. Duffy // Materials Today.

- 2009. - Vol. 12. - № 11. - P. 38-44.

150. Structural integrity and damage of ZrB2 ceramics after 4 MeV Au ions irradiation / W. Bao, S. Robertson, J.-W. Zhao [et al.] // Journal of Materials Science & Technology. -2021. - Vol. 72. - P. 223-230.

151. Recent progress of nanomaterials for microwave absorption / M. Green, X. Chen // Journal of Materiomics. - 2019. - Vol. 5. - № 4. - P. 503-541.

152. A high entropy oxide (Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.20) with superior lithium storage performance / N. Qiu, H. Chen, Z. Yang [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2019.

- Vol. 777. - P. 767-774.

153. A high-entropy metal oxide as chemical anchor of polysulfide for lithium-sulfur batteries / Y. Zheng, Y. Yi, M. Fan [et al.] // Energy Storage Materials. - 2019. - Vol. 23. -P. 678-683.

154. Spinel-structured high entropy oxide (FeCoNiCrMn)3O4 as anode towards superior lithium storage performance / D. Wang, S. Jiang, C. Duan [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2020. - Vol. 844. - P. 156158.

155. A high-entropy perovskite titanate lithium-ion battery anode / J. Yan, D. Wang, X. Zhang [et al.] // Journal of Materials Science. - 2020. - Vol. 55. - № 16. - P. 6942-6951.

156. Synthesis, structure and electrochemical performance of an ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO) for overall water splitting (OWS) / B. Manh Long, T. S. Cam, A. S. Seroglazova [et al.] // Sustainable Energy and Fuels. - 2024. - Vol. 8. - № 7. - P. 15401548.

157. The emergent field of high entropy oxides: Design, prospects, challenges, and opportunities for tailoring material properties / B. L. Musico, D. Gilbert, T. Z. Ward [et al.] // APL Materials. - 2020. - Vol. 8. - № 4. - P. 40912.

158. Thermodynamic Routes to Ultralow Thermal Conductivity and High Thermoelectric Performance / P.-C. Wei, C.-N. Liao, H.-J. Wu [et al.] // Advanced Materials. - 2020. -Vol. 32. - № 12. - P. 1906457.

159. High-entropy ceramics / C. Oses, C. Toher, S. Curtarolo // Nature Reviews Materials.

- 2020. - Vol. 5. - № 4. - P. 295-309.

160. High-entropy alloy nanoparticles on aligned electronspun carbon nanofibers for supercapacitors / X. Xu, Y. Du, C. Wang [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. -2020. - Vol. 822. - P. 153642.

161. Mechanochemical-Assisted Synthesis of High-Entropy Metal Nitride via a Soft Urea Strategy / T. Jin, X. Sang, R. R. Unocic [et al.] // Advanced Materials. - 2018. - Vol. 30. -№ 23. - P. 1707512.

162. Thermally stable amorphous (AlMoNbSiTaTiVZr)50N50 nitride film as diffusion barrier in copper metallization / M.-H. Tsai, C.-W. Wang, C.-H. Lai [et al.] // Applied Physics Letters. - 2008. - Vol. 92. - № 5. - P. 52109.

163. Multiprincipal-Element AlCrTaTiZr-Nitride Nanocomposite Film of Extremely High Thermal Stability as Diffusion Barrier for Cu Metallization / S.-Y. Chang, M.-K. Chen, D.S. Chen // Journal of The Electrochemical Society. - 2009. - Vol. 156. - № 5. - P. G37.

164. Thermally Stable TiVCrZrHf Nitride Films as Diffusion Barriers in Copper Metallization / S.-C. Liang, D.-C. Tsai, Z.-C. Chang [et al.] // Electrochemical and SolidState Letters. - 2011. - Vol. 15. - № 1. - P. H5.

165. In vitro and in vivo studies on biodegradable CaMgZnSrYb high-entropy bulk metallic glass / H. F. Li, X. H. Xie, K. Zhao [et al.] // Acta Biomaterialia. - 2013. - Vol. 9.

- № 10. - P. 8561-8573.

166. Characterization of multi-principal-element (TiZrNbHfTa)N and (TiZrNbHfTa)C coatings for biomedical applications / V. Braic, M. Balaceanu, M. Braic [et al.] // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. - 2012. - Vol. 10. - P. 197-205.

167. In Vitro Biocompatibility of Si Alloyed Multi-Principal Element Carbide Coatings / A. Vladescu, I. Titorencu, Y. Dekhtyar [et al.] // PLOS ONE. - 2016. - Vol. 11. - № 8. -

P. e0161151.

168. The perovskite structure - a review of its role in ceramic science and technology / A. S. Bhalla, R. Guo, R. Roy // Material Research Innovations. - 2000. - Vol. 4. - № 1. -P. 3-26.

169. Rare earth orthoferrites (RFeO3, R= rare earth elements): A comprehensive review of structural, dielectric, and magnetic properties / P. K. Pradhan, A. B. Panda, G. K. Mishra, N. K. Mohanty // Smart Materials in Manufacturing. - 2025. - Vol. 3. - № April. -P. 100082.

170. Emerging rare earth perovskite nanostructures for efficient electrochemical energy conversion and storage / H. Khan, S. E. Lofland, J. Ahmed [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2024. - Vol. 58. - P. 954-963.

171. The magnetic structures and transitions of a potential multiferroic orthoferrite ErFeO3 / G. Deng, P. Guo, W. Ren [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2015. - Vol. 117. - № 16. - P. 164105.

172. Structural, magnetic, and oxygen storage properties of hexagonal Dy1-xYxMnO3+5 / C. Abughayada, B. Dabrowski, M. Avdeev [et al.] // Journal of Solid State Chemistry. -2014. - Vol. 217. - P. 127-135.

173. XRD and HREM Studies of Epitaxially Stabilized Hexagonal Orthoferrites RFeO3 (R = Eu-Lu) / A. A. Bossak, I. E. Graboy, O. Y. Gorbenko [et al.] // Chemistry of Materials. -2004. - Vol. 16. - № 9. - P. 1751-1755.

174. Weak ferromagnetism in hexagonal orthoferrites RFeO3 (R = Lu, Er-Tb) / A. R. Akbashev, A. S. Semisalova, N. S. Perov, A. R. Kaul // Applied Physics Letters. - 2011. -Vol. 99. - № 12. - P. 122502.

175. Multiferroic hexagonal ferrites (h-RFeO3, R = Y, Dy-Lu): a brief experimental review / X. Xu, W. Wang // Modern Physics Letters B. - 2014. - Vol. 28. - № 21. - P. 1430008.

176. New tolerance factor to predict the stability of perovskite oxides and halides / C. J. Bartel, C. Sutton, B. R. Goldsmith [et al.] // Science Advances. - 2025. - Vol. 5. - № 2. -P. eaav0693.

177. Crystal Structure and Defect Property Predictions in Ceramic Materials / M. R. Levy. - Department of Materials, Imperial College London, 2005.

178. Formability of ABO3 perovskites / C. Li, K. C. K. Soh, P. Wu // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - Vol. 372. - № 1. - P. 40-48.

179. Synthesis Techniques and Applications of Perovskite Materials / D. Kumar, R. Sagar Yadav, Monika [et al.] // Perovskite Materials, Devices and Integration / ed. H. Tian. -Rijeka : IntechOpen, 2020.

180. The synthesis of novel heterojunction h-YbFeO3/o-YbFeO3photocatalyst with enhanced Fenton-like activity under visible-light / S. M. Tikhanova, L. A. Lebedev, K. D. Martinson [et al.] // New Journal of Chemistry. - 2021. - Vol. 45. - № 3. - P. 1541-1550.

181. Synthesis of Ni0.4Zn0.6Fe2O4 spinel ferrite and microwave adsorption of related polymer composite / K. D. Martinson, D. D. Sakhno, V. E. Belyak [et al.] // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. - 2020. - Vol. 11. - № 5. - P. 595-600.

182. Formation of Cobalt Ferrite Nanoparticles via Glycine-Nitrate Combustion and Their Magnetic Properties / K. D. Martinson, I. A. Cherepkova, V. V Sokolov // Glass Physics and Chemistry. - 2018. - Vol. 44. - № 1. - P. 21-25.

183. Preparation and characterization of nanometric Mn ferrite via different methods / M. A. Ahmed, N. Okasha, S. I. El-Dek // Nanotechnology. - 2008. - Vol. 19. - № 6. -P. 65603.

184. Nickel Spinel Ferrites: A review / S. B. Narang, K. Pubby // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2021. - Vol. 519. - P. 167163.

185. A review Report on Nanostructured Ferrites as Liquefied Petroleum Gas Sensor / S. Singh, B. C. Yadav, M. Singh, R. Kothari // International Journal of Science, Technology & Society. - 2015. - Vol. 1. - № 1.

186. Low-Temperature Co-Precipitation Synthesis of HoFeO3 Nanoparticles. Vol. 11 / V. Q. Mai, N. A. Tien. - 2021.

187. Solution combustion synthesis of novel PrFeO3/CeO2 nanocomposite with enhanced photo-Fenton activity under visible light / A. S. Seroglazova, M. I. Chebanenko, V. N.

Nevedomskyi, V. I. Popkov // Ceramics International. - 2023. - Vol. 49. - № 10. -P. 15468-15479.

188. Catalytic oxidation of CO over CuO/CeO2 nanocomposites synthesized via solution combustion method: Effect of fuels / T. S. Cam, T. A. Vishnievskaia, V. I. Popkov // Reviews on Advanced Materials Science. - 2020. - Vol. 59. - № 1. - P. 131-143.

189. Structure and catalytic activity of ultra-high-entropy rare-earth orthoferrite (UHE REO) towards thermal hydrogen oxidation / B. Manh Long, T. S. Cam, S. O. Omarov [et al.] // Catalysis Science & Technology. - 2024. - Vol. 14. - № 20. - P. 5978-5988.

190. An ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO): solution combustion synthesis, structural features and ferrimagnetic behavior / L. M. Bui, S. T. Cam, I. V. Buryanenko [et al.] // Dalton Transactions. - 2023. - Vol. 52. - № 15. - P. 4779-4786.

191. Cellulose assisted combustion synthesis of porous Cu-Ni nanopowders / A. Ashok, A. Kumar, R. R. Bhosale [et al.] // RSC Advances. - 2015. - Vol. 5. - № 36. - P. 2870328712.

192. Current Trends in Cellulose Assisted Combustion Synthesis of Catalytically Active Nanoparticles / A. Kumar // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2019. -Vol. 58. - № 19. - P. 7681-7689.

193. Solution combustion synthesis, energy and environment: Best parameters for better materials / F. Deganello, A. K. Tyagi // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. - 2018. - Vol. 64. - № 2. - P. 23-61.

194. Solution Combustion Synthesis of Nanoscale Materials / A. Varma, A. S. Mukasyan, A. S. Rogachev, K. V. Manukyan // Chemical Reviews. - 2016. - Vol. 116. - № 23. -P. 14493-14586.

195. Characterization of Nanostructured Materials // Handbook of Surface and Interface Analysis. - CRC Press, 2009. - P. 339-370.

196. Nanomaterials for environmental and energy applications prepared by solution combustion based-methodologies: Role of the fuel / F. Deganello // Materials Today: Proceedings. - 2017. - Vol. 4. - № 4, Part E. - P. 5507-5516.

197. On the SCS Approach to the CeO2/CuO Nanocomposite: Thermochemical Aspects and Catalytic Activity in n-Hexane Conversion / T. S. Cam, A. E. Petrova, V. L. Ugolkov [et al.] // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2020. - Vol. 65. - № 5. - P. 725-732.

198. Solution Combustion Synthesis of Nano-Crystalline Metallic Materials: Mechanistic Studies / K. V Manukyan, A. Cross, S. Roslyakov [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2013. - Vol. 117. - № 46. - P. 24417-24427.

199. Fuel mixture approach for solution combustion synthesis of Ca3Al2O6 powders / R. Iano§, I. Lazäu, C. Päcurariu, P. Barvinschi // Cement and Concrete Research. - 2009. -Vol. 39. - № 7. - P. 566-572.

200. Magnetic properties of YFeO3 nanocrystals obtained by different soft-chemical methods / V. I. Popkov, O. V. Almjasheva, A. S. Semenova [et al.] // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2017. - Vol. 28. - № 10. - P. 7163-7170.

201. Ox/Red-controllable combustion synthesis of foam-like PrFeO3 nanopowders for effective photo-Fenton degradation of methyl violet / A. S. Seroglazova, L. A. Lebedev, M. I. Chebanenko [et al.] // Advanced Powder Technology. - 2022. - Vol. 33. - № 2. -P. 103398.

202. Synthesis of Phase Pure Hexagonal YFeO3 Perovskite as Efficient Visible Light Active Photocatalyst. Vol. 7 / M. Ismael, E. Elhaddad, D. H. Taffa, M. Wark. - 2017.

203. Optical properties and electronic structure of multiferroic hexagonal orthoferrites RFeO3 (R = Ho, Er, Lu) / V. V Pavlov, A. R. Akbashev, A. M. Kalashnikova [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2012. - Vol. 111. - № 5. - P. 56105.

204. Electronic and Magneto-Optical Properties of Rare-Earth Orthoferrites RFeO3 (R = Y, Sm, Eu, Gd and Lu) / N. Singh, J. Y. Rhee, S. Auluck // Journal of the Korean Physical Society. - 2008. - Vol. 53. - № 2. - P. 806-811.

205. Effect of B-site Co substitution on the structure and magnetic properties of nanocrystalline neodymium orthoferrite synthesized by auto-combustion / E. A. Nforna, P. K. Tsobnang, R. L. Fomekong [et al.] // Royal Society Open Science. - 2021. - Vol. 8. -№ 2. - P. 201883.

206. Structural and Magnetic Tuning of LaFeO3 Orthoferrite Substituted Different Rare Earth Elements to Optimize Their Technological Applications / E. E. Ateia, H. Ismail, H. Elshimy, M. K. Abdelmaksoud // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. - 2021. - Vol. 31. - № 4. - P. 1713-1725.

207. Structural, optical and electronic properties of RFeO3 / M. K. Warshi, V. Mishra, A. Sagdeo [et al.] // Ceramics International. - 2018. - Vol. 44. - № 7. - P. 8344-8349.

208. Synthesis and characterization of RFeO3: experimental results and theoretical prediction / M. Kamal Warshi, V. Mishra, A. Sagdeo [et al.] // Advances in Materials and Processing Technologies. - 2018. - Vol. 4. - № 4. - P. 558-572.

209. Investigation of Structural, Ferroelectric, and Magnetic Properties of La-Doped LuFeO3 Nanoparticles / S. Leelashree, S. Srinath // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. - 2020. - Vol. 33. - № 6. - P. 1587-1591.

210. The multiferroic perovskite YFeO3 / M. Shang, C. Zhang, T. Zhang [et al.] // Applied Physics Letters. - 2013. - Vol. 102. - № 6. - P. 62903.

211. Tuning the Weak Ferromagnetic States in Dysprosium Orthoferrite / S. Cao, L. Chen, W. Zhao [et al.] // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - № 1. - P. 37529.

212. Lamb Wave Analysis for Plate of Weak Ferromagnetic YFeO3 / M. E. Adamova, E. A. Zhukov // Solid State Phenomena. - 2017. - Vol. 265. - P. 152-156.

213. Biomediated synthesis of silver nanoparticles using Exiguobacterium mexicanum / A. J. Padman, J. Henderson, S. Hodgson, P. K. S. M. Rahman // Biotechnology Letters. -2014. - Vol. 36. - № 10. - P. 2079-2084.

214. Ammonium nitrate-enhanced microwave solution combustion fabrication of CuO/ZnO/Al2O3 nanocatalyst for fuel cell grade hydrogen supply / H. Ajamein, M. Haghighi, S. Alaei, S. Minaei // Microporous and Mesoporous Materials. - 2017. - Vol. 245. - P. 82-93.

215. Synthesis of highly active and visible-light-driven PrFeO3 photocatalyst using solution combustion approach and succinic acid as fuel / A. S. A. S. Seroglazova, V. I. V. I. Popkov // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. - 2022. - Vol. 13. - № 6. -

P. 649-654.

216. Effect of TiO2 Additives on the Stabilization of h-YbFeO3 and Promotion of Photo-Fenton Activity of o-YbFeO3/h-YbFeO3/r-TiO2 Nanocomposites / S. Tikhanova, A. Seroglazova, M. Chebanenko [et al.] // Materials. - 2022. - Vol. 15. - № 22. - P. 8273.

217. The influence of co-precipitation technique on the structure, morphology and dualmodal proton relaxivity of gdfeo3 nanoparticles / Y. Albadi, M. S. Ivanova, L. Y. Grunin [et al.] // Inorganics. - 2021. - Vol. 9. - № 5.

218. Bulk magnetoelectricity in the hexagonal manganites and ferrites / H. Das, A. L. Wysocki, Y. Geng [et al.] // Nature Communications. - 2014. - Vol. 5. - № 1. - P. 2998.

219. An ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO): solution combustion synthesis, structural features and ferrimagnetic behavior / L. M. Bui, S. T. Cam, I. V. Buryanenko [et al.] // Dalton Transactions. - 2023. - Vol. 52. - № 15. - P. 4779-4786.

220. On the stability of metal-aminoacid complexes in water based on water-ligand exchange reactions and electronic properties: Detailed study on iron-glycine hexacoordinated complexes / M. Mandado, M. N. D. S. Cordeiro // Journal of Computational Chemistry. - 2010. - Vol. 31. - № 15. - P. 2735-2745.

221. Glycine-nitrate-based solution-combustion synthesis of SrTiO3 / G. Saito, Y. Nakasugi, N. Sakaguchi [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2015. - Vol. 652. -P. 496-502.

222. The Influence of NH4NO3 and NH4ClO4 on Porous Structure Development of Activated Carbons Produced from Furfuryl Alcohol / A. Kalamaga, M. C. Román-Martínez, M. A. Lillo-Ródenas, R. J. Wróbel // Molecules. - 2022. - Vol. 27. - № 22. - P. 1-19.

223. Effect of Ammonium Nitrate on Nanoparticle Size Reduction / K. C. Pingali, S. Deng, D. A. Rockstraw // Journal of Nanotechnology. - 2008. - Vol. 2008. - № 1. - P. 2-5.

224. Solution combustion synthesis of nanoscale materials / A. Varma, A. S. Mukasyan, A. S. Rogachev, K. V. Manukyan // Chemical Reviews. - 2016. - Vol. 116. - № 23. -P. 14493-14586.

225. Thermal decomposition of the amino acids glycine, cysteine, aspartic acid, asparagine,

glutamic acid, glutamine, arginine and histidine / I. M. Weiss, C. Muth, R. Drumm, H. O. K. Kirchner // BMC Biophysics. - 2018. - Vol. 11. - № 1. - P. 2.

226. Synthesis of GdFeO3 nanocrystals via glycine-nitrate combustion / P. V. I. Gimaztdinova M.M., Tugova E.A., Tomkovich M.V. // Condensed Phases and Interfaces. -

2016. - Vol. 18. - № 3. - P. 422-431.

227. Facile combustion synthesis of TbFeO3 nanocrystals with hexagonal and orthorhombic structure / K. D. Martinson, V. A. Ivanov, M. I. Chebanenko [et al.] // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. - 2019. - Vol. 10. - № 6. - P. 694-700.

228. Synthesis of EuFeO3 nanocrystals by glycine-nitrate combustion method / K. D. Martinson, I. S. Kondrashkova, V. I. Popkov // Russian Journal of Applied Chemistry. -

2017. - Vol. 90. - № 8. - P. 1214-1218.

229. The formation of nanocrystalline orthoferrites of rare-earth elements XFeO3 (X = Y, La, Gd) via heat treatment of coprecipitated hydroxides / V. I. Popkov, E. A. Tugova, A. K. Bachina, O. V. Almyasheva // Russian Journal of General Chemistry. - 2017. - Vol. 87. -№ 11. - P. 2516-2524.

230. Yttrium Orthoferrite Powder Obtained by the Mechanochemical Synthesis / Z. Z. Lazarevic, C. Jovalekic, M. Gilic [et al.]. - 2017. - Vol. 49. - P. 277-284.

231. Raman spectroscopy of rare-earth orthoferrites RFeO3 (R=La, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy) / J. K. Mads Christof Weber, Mael Guennou, Hong Jian Zhao, Jorge Tniguez, Rui Vilarinho, Ab'ilio Almeida, Joaquim Agostinho Moreira // American Physical Society. - 2016. -Vol. 94. - P. 3-4.

232. Magnetic and vibrational excitations in rare-earth orthoferrites: A Raman scattering study / J. P. R. S. Venugopalan, Mitra Dutta and A. K. Ramdas // The American Physical Society. - 1985. - Vol. 31.

233. Molecule Derived Synthesis of Nanocrystalline YFeO3 and Investigations on Its Weak Ferromagnetic Behavior / S. Mathur, M. Veith, R. Rapalaviciute [et al.]. - 2004. -Vol. 195. - № 16. - P. 1906-1913.

234. Journal of Solid State Chemistry Structural , magnetic and electrical properties of the

hexagonal ferrites / M. Y. Mfeo, L. J. Downie, R. J. Goff [et al.] // Journal of Solid State Chemistry. - 2012. - Vol. 190. - № 3. - P. 52-60.

235. Review of Recent Work on the Magnetic and Spectroscopic Properties of the RareEarth Orthoferrites Rare .. Earth Compounds / R. L. White, W. P. Wolf // Journal of Applied Physics. - 1969. - Vol. 1061. - № 40. - P. 593-607.

236. Mechanism of Magnetic Hysteresis in Heterogeneous Alloys / E. C. Stoner, E. P. Wohlfarth // Philosophical transactions of the royal society. Seria A, Mathematical physical & engineering sciences. - 1948. - Vol. 240. - P. 599-642.

237. Single crystal growth, magnetic properties and Schottky anomaly of HoFeO3 orthoferrite / M. Shao, S. Cao, Y. Wang [et al.] // Journal of Crystal Growth. - 2011. -Vol. 318. - № 1. - P. 947-950.

238. Magnetic field induced discontinuous spin reorientation in ErFeO3 single crystal / H. Shen, Z. Cheng, F. Hong [et al.] // Applied Physics Letters. - 2013. - Vol. 103. - № 19. -P. 192404.

239. Analysis of Ferroelectric, Dielectric and Magnetic Properties of GdFeO3 Nanoparticles / B. J. Prakash, B. H. Rudramadevi, S. Buddhudu // Ferroelectrics Letters Section. - 2014. - Vol. 41. - № 4-6. - P. 110-122.

240. Webpage. Crystallography Open Database.

241. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) / M. Thommes, K. Kaneko, A. V. Neimark [et al.] // Pure and Applied Chemistry. - 2015. - Vol. 87. - № 9-10. - P. 1051-1069.

242. Foam-like Ce-Fe-O-based nanocomposites as catalytic platforms for efficient hydrogen oxidation in air / T. S. Cam, S. Omarov, A. Trofimuk [et al.] // Journal of Science: Advanced Materials and Devices. - 2023. - Vol. 8. - № 3. - P. 8.

243. Characterization by temperature programmed reduction / M. . Reiche, M. Maciejewski, A. Baiker // Catalysis Today. - 2000. - Vol. 56. - № 4. - P. 347-355.

244. Magnetic and vibrational excitations in rare-earth orthoferrites: A Raman scattering study / S. Venugopalan, M. Dutta, A. K. Ramdas, J. P. Remeika // Physical Review B. -

1985. - Vol. 31. - № 3. - P. 1490-1497.

245. Yttrium orthoferrite powder obtained by the mechanochemical synthesis / Z. Lazarevic, C. Jovalekic, M. Gilic [et al.] // Science of Sintering. - 2017. - Vol. 49. - №2 3. -P. 277-284.

246. Guide to XPS data analysis: Applying appropriate constraints to synthetic peaks in XPS peak fitting / G. H. Major, V. Fernandez, N. Fairley [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 2022. - Vol. 40. - № 6.

247. Electrodeposition and Characterization of Lanthanide Elements on Carbon Sheets / M. H. Joo, S. J. Park, S.-M. Hong [et al.] // Coatings. - 2021. - Vol. 11. - № 1. - P. 100.

248. Mechanistic study of the atomic layer deposition of scandium oxide films using Sc(MeCp)2(Me2pz) and ozone / R. Rahman, J. P. Klesko, A. Dangerfield [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 2019. - Vol. 37. -№ 1.

249. Luminescent characteristics of layered yttrium oxide nano-phosphors doped with europium / L. Mariscal-Becerra, R. Vázquez-Arreguín, U. Balderas [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2017. - Vol. 121. - № 12.

250. Resistive Switching and Current Conduction Mechanisms in Amorphous LaLuO3 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition / P. Misra, S. P. Pavunny, Y. Sharma, R. S. Katiyar // Integrated Ferroelectrics. - 2014. - Vol. 157. - № 1. - P. 47-56.

251. Multicomponent equiatomic rare earth oxides with narrow band gap and associated praseodymium multivalency / R. D. Abhishek Sarkar, Christoph Loho, Leonardo Velasco, Tiju Thomas, Subramshu S., Bhattacharya, Horst Hahn // Dalton Transactions. - 2017. -Vol. 45. - P. 2-21.

252. One step closer to the low-temperature CO oxidation over non-noble CuO/CeO2nanocatalyst: The effect of CuO loading / T. S. Cam, S. O. Omarov, M. I. Chebanenko [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering. - 2021. - Vol. 9. -№ 4.

253. Rationally designed carbon-coated Fe3O4 coaxial nanotubes with hierarchical

porosity as high-rate anodes for lithium ion batteries / F. Han, L. Ma, Q. Sun [et al.] // Nano Research. - 2014. - Vol. 7. - № 11. - P. 1706-1717.

254. Analysis of XPS spectra of Fe2+ and Fe3+ ions in oxide materials / T. Yamashita, P. Hayes // Applied Surface Science. - 2008. - Vol. 254. - № 8. - P. 2441-2449.

255. Improving the Activity for Oxygen Evolution Reaction by Tailoring Oxygen Defects in Double Perovskite Oxides / Y. Zhu, L. Zhang, B. Zhao [et al.] // Advanced Functional Materials. - 2019. - Vol. 29. - № 34. - P. 1-12.

256. Calcination Temperature Effect in Catalyst Reactivity for the CO SELOX Reaction Using Perovskite-like LaBO3 (B: Mn, Fe, Co, Ni) Oxides / J. Tapia-P, J. Gallego, J. F. Espinal // Catalysis Letters. - 2021. - Vol. 151. - № 12. - P. 3690-3703.

257. Catalytic oxidation of CO over CuO/CeO2 nanocomposites synthesized via solution combustion method: effect of fuels / T. S. Cam, T. A. Vishnievskaia, V. I. Popkov // Reviews on Advanced Materials Science. - 2020. - Vol. 59. - № 1. - P. 131-143.

258. SCS-assisted production of EuFeO3 core-shell nanoparticles: formation process, structural features and magnetic behavior / V. I. Popkov, K. D. Martinson, I. S. Kondrashkova [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - Vol. 859. - P. 157812.

259. Structural, magnetic, and optical properties of perovskite-like SmFeO3 nanoparticles obtained from the co-precipitation method / N. A. Tien, N. T. Son, E. V. Tomina [et al.] // Materials Science and Technology. - 2024. - № 19.

260. Mass Transfer and Catalytic Reactions / D. Y. Murzin, T. Salmi // Catalytic Kinetics. - Elsevier, 2016. - P. 589-664.

261. Catalytic combustion of hydrogen for mitigating hydrogen risk in case of a severe accident in a nuclear power plant: study of catalysts poisoning in a representative atmosphere / F. Morfin, J.-C. Sabroux, A. Renouprez // Applied Catalysis B: Environmental. - 2004. -Vol. 47. - № 1. - P. 47-58.

262. Catalytic combustion of hydrogen over La1-xSrxCoO3-5+Co3O4 and LaMn1-xCuxO3+5 under simulated MCFC anode off-gas conditions / H.-J. Eom, J. H. Jang, D.-W. Lee [et al.] // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2011. - Vol. 349.

- № 1-2. - P. 48-54.

263. Efficient electrocatalyst of a-Fe2O3nanorings for oxygen evolution reaction in acidic conditions / X. Liang, J. Qian, Y. Liu [et al.] // RSC Advances. - 2020. - Vol. 10. - № 49.

- P. 29077-29081.

264. Crystal phase determined Fe active sites on Fe2O3 (y- and a-Fe2O3) yolk-shell microspheres and their phase dependent electrocatalytic oxygen evolution reaction / Q. Q. Xu, W. Huo, S. S. Li [et al.] // Applied Surface Science. - 2020. - Vol. 533.

265. Thin-film iron-oxide nanobeads as bifunctional electrocatalyst for high activity overall water splitting / N. U. A. Babar, Y. F. Joya, H. Khalil [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2021. - Vol. 46. - № 11. - P. 7885-7902.

266. GdFeO3perovskite oxide decorated by group X heterometal oxides and bifunctional oxygen electrocatalysis / C. Balamurugan, S. Song, H. Jo, J. Seo // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2021. - Vol. 13. - № 2. - P. 2788-2798.

267. Exploiting multiferroicity of TbFeO3 nanoparticles for hydrogen generation through photo/electro/photoelectro-catalytic water splitting / H. Khan, I. H. Lone, S. E. Lofland [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2023. - Vol. 48. - № 14. - P. 5493-5505.

268. Novel electrode material based on coral-like cerium orthoferrite (CeFeO3) for efficient alkaline water splitting^ / Anna S.Seroglazova, Artem A. Lobinsky, Vladimir N. Nevedomskii [et al.] // Chemical communication. - 2023. - P. 2585-2592.

269. Hexagonal ScxLu1-xFeO3 nanocrystals: Promising photocatalysts for visible-light-driven methyl violet degradation / S. M. Tikhanova, D. S. Dmitriev, M. V Tomkovich [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2025. - Vol. 1018. - P. 179029.

270. Magnetic and photocatalytic properties of BiFeO3 nanoparticles formed during the heat treatment of hydroxides coprecipitated in a microreactor with intense swirling flows / O. V. Proskurina, K. I. Babich, S. M. Tikhanova [et al.] // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. - 2024. - Vol. 15. - № 3. - P. 369-379.

271. Synthesis of magnetically removable photocatalyst based on bismuth doped YFeO3 / O. Rosales-González, F. Sánchez-De Jesús, M. A. Camacho-González [et al.] // Materials

Science and Engineering: B. - 2020. - Vol. 261. - P. 114773.

272. Advanced Mn3O4/Fe3O4-carbon molecular sieve composite: a robust catalyst for heterogeneous photo-fenton oxidation of organic dyes / T. D. Nguyen, X. M. Vu, T. F. Kouznetsova [et al.] // Journal of Porous Materials. - 2025.

273. Transition metal-based MOFs for Fenton-like photocatalytic degradation of organic pollutants: Performance, stability, and biocompatibility / S. M. Tikhanova, Y. A. Tishchenko, E. Y. Stovpiaga [et al.] // Environmental Chemistry and Ecotoxicology. - 2025.

- Vol. 7. - P. 305-318.

274. Efficient degradation of methylene blue at near neutral pH based on heterogeneous Fenton-like system catalyzed by Fe2O3/MnO2 / T. Geng, J. Yan, B. Li [et al.] // Results in Chemistry. - 2024. - Vol. 11. - P. 101795.

275. Boosted Photo-Fenton Degradation over a Composite Catalyst Based on FeOOH Nanoparticles Anchored on a Flower-like BaTiO3 Microsphere / Y. Cui, P. Yuan, H. Sun [et al.] // ACS Applied Nano Materials. - 2024. - Vol. 7. - № 19. - P. 22928-22941.

276. Enhancing photocatalytic activity of ultra-high-entropy rare-earth orthoferrites through ammonium nitrate-modified solution combustion synthesis / B. M. Long, T. S. Cam, L. A. Lebedev [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2025. - Vol. 1024. - №2 April.

- P. 180212.

Тексты публикаций

Dalton Transactions

ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY

H} Check ror uDdate

Cite this: Dalton Tran' 2023. 52 47"*9

Received 22nd December 2022, Accepted 6th March 2023

DO1 18 1039/d2dt04103k rsc.li/dattan

An ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO): solution combustion synthesis, structural features and ferrimagnetic behav >rt

Long M 9ui, *a Son T Cam bc Ivan V. Buryanenkc d

Valentin G Semenov e Denis V Nazarov. >de Pavel E. Kazin, f

Vladimir N Nevedomskiy, 9 Evgeny Y. Gerabimov '' and Vadim I. Popkov 9

A novel ultra-high entropy rare earth orthoferrite IUHE REO) of SciyieYi/ieLai/isCei/igPii/ie Ndi/jeSmy^Eu^jeGd^jsTbuieDyujeHo^ieErj^Tm^Yb^jeLumeFeO, nominal composition was su cessfully synthesized for the first time through a simple and efficient solution combustion approach PXRD. Raman, and 57Fe Mossbauer spectroscopy confirmed the high chemical and phase purity of the synthesized UHE REO (nereafter denoted as EREFeOj), which belonged to the Prima space group, typical of the perovskite ike rare earth orthoferrites. Despite the fact that the main : ay reflections, vibration modes, and spectral Mossbauer components unambiguously indicate the single-phase nature of the sample, the results of SEM and TEM make it possible to establish the presence of a main (about 50 nm] and a minor ultrafine {about 10 nm) fraction of IREFeOj nanoparticles The bimodal size distribution of nanoparticles was also reflected in the magnetic behavi ur of this substance: the presence of several sextet components in the Mossbauer spectra, the hard single-domain magnetic nature of the main fraction of 50 nm UHE REO nanoparticles, and the superparamagnetic state of the minor fraction of 10 nm UHE REO nanoparticles Thus, the unusual features of nanostructured £REFe03 can potentially be used for the creation of new generations of transformers, magnetic memory systems, magnetic screens, radio devices, etc.

1. Introduction

Along with the rise in global energy demand in recent decades has come the rapid depletion of fossil fuels, which currently account for approximately 95% of global energy consumption.1 More importantly, increased greenhouse gas emissions from the use of fossil fuels cause serious environmental problems, particularly climate change, and contribute to global warming.2 '1 As a result, more efficient energy storage and con-

"Department of Phys;*al Chemistry, Saint-Petersburg state Institute of Technology (Technical University), St. Petersburg 190013, Russia. E-mail: [e-mail]

''Institute of Fundamental and Applied Sciences, Duy Tan University. Ho Chi Minh 700000, Viet Nam

'Faculty of Environmental and Chemical Engineering, Duy Tan University, Pa Nang 550000. Viet Nam

dPeter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg 195251, Russia 'Saint Petersburg State University, St. Petersburg 199034, Russia JDepartment of Chemistry, Lomonosov Moscow State University, Moscow 1199yi, Russia

*Hydrogen Energy Laboratory, toffe Institute, St Petersburg 194021, Russia hFederul Research Center, Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Lavrentieva Ave. 5, 630090 Novosibirsk Russia

tElectronic supplementary information (ESI) available. See DOI: https://doi.org/ 10.1(l.l9/d2din4103k

version systems will be required in the near future. The creation of novel functional materials is critical to the realization of these modern operation methods. A new class of materials known as high-entropy materials (HEMs) has recently received a lot of attention. HEMs are characterized by attractive features, such as a single phase due to the formation of solid solutions in a wide range of chemical compositions, physico-chemical characteristics that exceed those of their constituent elements, and a vast ability to control fhe tuning of the functional properties.' 6 For a wide range of applications, many HEMs, including alloys,4'6"10 oxides,11"16 oxvfluorides,17,18 borides,19 carbides,20 23 nitrides,24 sulfides25 and phosphides,26 have been described. These include various catalytic systems, electrochemical energy storage, thermal end environmental protection, and thermoelectricity applications.27

The definition of high entropy was first used in 2004, as evidenced by two independent studies by J. W. Yeh et al28 and B. Cantor et al.19 There are two main concepts of HEMs: one is based on composition and the other is based on configurational entropy.4,30 In the first concept, HEMs are alloys containing at least 5 major elements, each with an atomic percentage (at%) ranging from 5 at% to 35 at%.28 The at% of each element should be less than 5 at% if there are any minor elements.31 For the second concept, HEMs are alloys with configurational entropies

greater than 1.5R in the random state, regardless of whether they exist as single-phase or multiphase at ambient temperature.'12 It was classified that materials with an entropy of AS : 1.5R are considered high entropy, whereas materials with 1.0R < AS 1.51? are medium entropy, and those with AS < 1.0R are low entropy (where R is the ideal gas constant).30

R. Witte et a/.3'1 defined high-entropy oxides (HEOs) as single-phase solid solutions containing 5 or more cations in near-equiatomic amounts.*4,34'3' Despite their chemical complexity, HEOs are fascinating due to their phase purity and the homogeneous distribution of the cations on the corresponding Wyckoff positions.14,34,36,3 The exploration of a few compositions with distinct crystal structures, such as fluorite, spinel, rocksalt, and perovskite, has greatly extended the scope of HEOs.34,3s_42 Given HEOs' compositional flexibility, a wide range of composition-based feature-tailoring prospects can be expected. One of the best-known categories of oxide perovs-kites is rare earth transition metal-based perovskites (RE-TM). The interaction of the composition, derived structure, and physical characteristics of these compounds makes them ideal candidates for a variety of applications that benefit from mag-netoelectric43 and multiferroic effects,44 catalytic reactions,4' and electronic46 and electrochemical properties,47,48 etc.

The perovskite-type HEOs |ABO,l have been studied in one of the most recent publications. R. Witte et at33 obtained AB03 compounds using an aerosol method based on nebulized spray pyrolysis, with the A-site being occupied by 5 different rare earth metals iGd, La, Nd, Sm, and Y) and the B-site being filled by a single transition metal (TM). This allows for a comparison to the parent binaiy oxides (orthoferrites, orthochromites, and orthoco-baltites). The authors investigated the structural features of these materials and concluded that the RE-TM perovskite-type family comprises a large research area for future studies, including new members such as orthoscandates, orthovanadates, and orthocup-rates. Furthermore, a careful selection of REs may enable the development of novel functional properties. In this regard, the use of mixed-valence REs is highly encouraging and may induce previously unknown physical effects, as seen in RE-based fluorite-type HEOi.19

In this work, we have proposed a simple and efficient solution combustion synthesis (SGS) to obtain nanostructured ultra-high-entropy rare earth orthoferrite (UHE REO) with the presence of 16 rare earth elements (Sc, Y, La, (Je, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu; see Fig. 1) in equimolar amounts at the A-site of the perovskite structure, and then we have used a complex physicochemical analysis to explore the structural and magnetic features of this new material.

2. Experimental

2.1. Materials and reagents

The following substances were used as initial reagents for the synthesis of uHE REO: scandium nitrate 4-aqueous Sc (II0;l)3-4H20, yttrium nitrate 6-aqueous Y(N0.,),-6H,0, lanthanum nitrate 6-aqueous La(N03)3-6H20, cerium nitrate 6-aqueous

Dalton Transactions ! ' "

1 ■ 4 S 6 7 s L№l 9 lun<tn 10 11 12 13 14 15 is 17

i

I

f. i Tl ? *

Uuq

6 M Ce w Pr Nd X 6i Sm u Eu M Gd 65 Tb M Dy •7 Ho M Er W Tm 70 Yb lu

Fig. 1 Rare earth elements used in the synthesis of an ultra-high entropy rare earth orthoferrite (UHE REO).

Ce(N03).(-6H O, praseodymium nitrate 6-aqueous Pr(N0<)1-6H,0, neodymium nitrate 6-aqueous Nd(N03)3-6H20, samarium nitrate 6-aqueous Sm(N03)3-6H20, europium nitrate 6-aqueous Eu (N03)3-6H20, gadolinium nitrate 5-aqueous Gd(N0()3-5H20, terbium nitrate 5-aqueous Tb(N0,)3-5H20, dysprosium nitrate 5-aqueous Dy(N0.,)3-5H20, holmium nitrate 5-aqueous Ho (N03)3 5H20, erbium nitrate 5-aqueous Er(N03)3-5H20, thulium nitrate 5-aqueous Tm(N03)3-5H20, ytterbium nitrate 5-aqueous Yb(N03)3-5H20, lutetium nitrate 4-aqueous Lu(N0:i)3-4H20, iron (hi) nitrate 9-aqueous Fe(N02)3-9H20 (all ciystallohydrates were chemically pure, Neva-Reaktiv), aminoacetic acid (glycine) C2H5N02 (chemically pure, Neva-Reaktiv), and deionized water with a specific electrical resistance of 5 M£i cm.

2.2. Synthesis of UHE REO nanopowder

The nanopowder of UHE REO was obtained by glycine-nitrate combustion synthesis followed by thermal treatment of the combustion products. The initial sample was synthesized from an equimolar solution of iron|m) and nitrates of the 16 rare earth elements mentioned above, as well as glycine. The glycine-to-nitrate ratio (G/N) is equal to 0.6, as shown in eqn (l).

3/L6SciN03)3 + 3/16Y(N03)3 + 3/l6LaiN03)3 +^16Ce(NO.,)3 0 aflôPriNO,), +^16Nd(N03)3 + 3/l6Sm^NO,)3 3/16Eu(N03)3 + 3/l6GdlN03)3 + 3/16Tb(N03), + 3/16Dy'N03), + 3/16Ho(N03)3 + 3/l6E'iNO|^ + 3/16Tm(NO.,)3 + 3/16YbvNO,)3

3/16Lu(N03)3 + 3Fe(N03)3 + 10C2H5NO: - 3SC] l6Y1(. 16U^6Ce1/16 Pf) ifiNdi/16Srri| ,6Eu, É6Gd,//6Tb| i«Pyi i6 Hoj 16Er1/16Tm, it,Ybj i6Lu116Fe03 + 14N2 20GO; + 25H20

The resulting solution was stirred for 15 minutes at room temperature to achieve homogeneity, and then placed in a

glassy carbon pot and heated to boiling point. After the almost complete removal of water, the solution turned into a gel-like substance, which self-ignited and burned to form a bright brown substance, which was then ground in a mortar to a powder. The resulting combustion product was annealed under an air atmosphere at 1073 K (800 °C) for 2 hours. The obtained UHE REO is hereafter denoted as ZREFeO.. The heat-treated product was then analyzed by a complex of physico-chemical methods of analysis (see section 2.3). The principal synthesis scheme of ZREFeO, is shown in Fig. 2.

2.3. Physicochemical characterization

The morphology and composition of the samples were examined by scanning electron microscopy (SEM) using a Tescan Vega 3 SBH microscope and energy-dispersive X-ray (EDX) spectroscopy with an Oxford INCA 200 detector. The transmission electron microscopy (TEM) studies coupled with elemental mapping were performed using a Hitachi HT7700 TEM (with an acceleration voltage of 100 kV, W source, Hitachi Ltd, Tokyo, Japan) equipped with a STEM system and a Bruker Nano XFlash 6T/60 energy dispersive X-ray spectrometer (Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany). A powder X-ray diffraction (PXRD) pattern was recorded using a Rigaku SmartLab 3 diffractometer with CuKa, radiation (/1 = 0.154056 nm). The crystallite size distributions were obtained using the Rigaku SmartLab Studio II software package's method of fundamental parameters. JEOL TEM-100CX was used to evaluate the morphology and microstructure of the prepared samples by transmission electron microscopy (TEM) as well as to gather information about the sample phase composition using selected area electron diffraction (SAED). The 57Fe spectra were recorded at 298 K using a Wissel GmbH multifunctional Mossbauer spectrometer in the constant acceleration mode. Magnetic measurements were performed using a Lake Shore 7410 vibrating sample magnetometer (VSM). The temperature dependences of the specific magnetization M in the field cooling (FC) and zero-field cooling (ZFC) modes were studied at a constant field H - 100 Oe. The magnetization curves M(H)

were measured at fixed temperatures (78, 100, 200, 300 and 400 K) with field values ranging from -18 to 18 kOe.

3. Results and discussion

3.1. Energy-dispersive X-ray spectroscopy

The sample obtained by the method described above was examined using the energy-dispersive X-ray (EDX) spectroscopy method. The EDX spectrum of this sample and the results of the quantitative determination of the elements are shown in Fig. 3. These results show the high chemical purity of the UHE REO sample, as evidenced by the presence of 17 elements (16 rare earth elements and Fe) in the EDX spectrum.

In accordance with the results of energy-dispersive X-ray fluorescence analysis, the elemental composition of glvcine-nitrate combustion products was expressed as oxides of rare earth elements and iron (49.80 mol% and 50.20 at%, respectively). This composition corresponds to a typical rare earth orthoferrite composition, taking into account the method error. Besides, according to the data provided in Fig. 3, the ratio of the 16 rare earth elements is close to an equimolar ratio (1/16 of each rare earth element). The synthesis of UHE REO substances with an atomic ratio of Fe/RE of 50/50 (or l : 1, where the ratio between the 16 rare earth elements was close to 3.125 at%) was thus carried out in strong accordance with chemical eqn (1) presented in the Experimental section. The EDX method results show that the ratio of the 16 rare earth elements is not actually 3.125 at%, but has a deviation of ±0.425 at%, which can be explained by the local nature of the analysis (i.e., limited powder areas are analyzed). Thus, based on the data obtained, it can be argued that the sample's chemical composition corresponds to UHE REO and that the element distribution is very close that desired.

3.2. Structural features

The structure of the obtained material was studied by a set of methods: powder X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and 5 Fe Mossbauer spectroscopy. The results are shown in Fig. 4 (a-d).

Powder X-ray diffraction. In Fig. 4a, the typical reflections of orthorhombie rare earth orthoferrite are observed, and they

Fig. 3 EDX spectrum of the UHE REO sample.

UHE REEO nanopowders As-prepared sample Combustion products

Fig. 2 The synthesis scheme of the UHE REO nanopowder.

Reaction solution Solution combustion

/{(NO,),

{« = Sc.Y,La, Ce, Pr, Nd. Sm, Eu, Gd, Tb. Oy, Ho. Er, Tm, Yb, Lu) Fe(NO,)j

t

K : =

> S

lût jéôzJLJJÏLLJ. L_I

Hi tu jnglc 20 des:

Source velocity ,mm/s>

Effective field T

Fig. 4 (a) PXRD pattern of UHE REO nanopowder; the inset shows the crystallite size distribution; (b) Raman spectrum of UHE REO nanopowder; (c) 57Fe Mössbauer spectrum of UHE REO nanopowder; and (d) the density function of the hyperfine field.

strongly correspond to the known hkl of the perovskite-like structure from the literature.50 As one can see, experimental samples contain only one crystalline phase—orthorhombic rare earth orthoferrite—without any noticeable trace of other phases. It should be noted that the observed X-ray lines have noticeable broadening, which indicates the nanostructured state of the obtained UHE REO. In addition, based on the XRD data of the (ill) reflection, the crystallite size distribution of the UHE REO was calculated using lognormal approximation. The resulting average crystallite size of 51.9 nm is shown in the inset of Fig. 4a. So, it can be concluded that the obtained orthoferrite powder is single phase and nanostructured. The expanded XRD data are shown in Fig. S1.+

Raman spectroscopy. A Raman spectroscopy study of the UHE REO sample was carried out, and the obtained result is demonstrated in Fig. 4b. At the center of the Brillouin zone, there are 60 vibration modes, as shown in eqn (2).

r - 7Ag + 8A„ + 5B,„ 10Plu + 7B2g + 8B2ll + 5B3r - 10B3

(2)

As a result, we can expect at most 24 Raman bands + + 5B3g) and 25 infrared-active bands (9Blu + 7B2u + 9B3u), with 8(8au) being silent and 3(Blu + B2u + BUlJ being acoustic modes in the unpolarized spectra of a polycrystalline sample/'4

The Raman spectra presented in Fig. 4b were recorded in backscattering geometry at room temperature. As mentioned above, the synthesized sample is a perovslcite with the symmetry group Pnma. It can be seen that iron atoms are in the center of the symmetry and do not participate in Raman active modes. So, we could assign modes to our Raman spectra of nanostructured UHE REO in accordance with the literature data.55'56

Three strong modes are observed at 162, 289, and 421 cm \ Three strong Blg modes at 330, 476, and 560 cm-1 and one B2g mode at 227 cm 1 are assigned. The origin of a strong broad feature at 655 cm-1 is due to the two-phonon process and is most likely due to crystal disorder caused by the sample's nanostructured nature. This band is barely visible in the Raman spectra of single crystals,54 but it is greatly exaggerated in the spectra of polyciystalline samples.

'vFe Mossbauer spectroscopy. The Mossbauer spectrum of synthesized UHE REO nanopowder was measured at room temperature, and the results are shown in Fig. 4c. There is one sextet in the spectrum; its characteristic isomer shift is 0.372 mm s-1, which is similar to the value typical of rare earth orthoferrites, for example, 0.340 mm s_1 for YFcO,54 and 0.349 mm s"1 for TbFeOj.51 This fact corresponds to the presence of iron atoms in the +3 oxidation state. Sextet with zero quadrupole splitting refers to the position of the Fe3+ cation in the oxygen octahedron [Fe06] in the perovskite-like structure of typical orthoferrite. The value of the hyperfine magnetic field (WeH = 48.8 T) agrees well with the results of studies of other rare earth orthoterrites and indicates the magnetic ordering of iron sublattices.57'5' There are no additional spectral components (sextets or doublets) in the spectrum, confirming that the sample has high chemical and phase purity. For further investigation, the sextet line was processed to obtain a characteristic distribution of the hyperfine (effective) magnetic field of UHE REO (Fig. 4d). Sextets 1 and 2 represent typical volume components of UHE REO for main and ultrafine nanociystals, respectively (see details in the following sections), while sextet 3 reflects the uncompensated surface state of the iron sublattice.

3.3. Scanning and transmission electron microscopies

To better understand why there are so many Mossbauer sextet components, a number of electron-based studies were conducted: scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and selected area electron diffraction (SAED) (Fig. 5).

The morphology of the UHE REO sample (Fig. 5a and b) can be described as foam-like with plate-type crystallites that are strongly agglomerated. Both SEM and TEM (Fig. 5c and d) results show that in addition to particles with an average size of about 50 nm, there are also ultrafine nanoparticles of about 10 nm (Fig. 5d). Moreover, pores are observed in the sample, which can be attributed to the huge volume of gaseous products (C02, N2, and H20) released during solution combustion synthesis. Herewith, the results of SAED indicate that both types of UHE REO nanoparticles are totally crystalline, which comes from the spot-type electron diffraction pattern (inset in Fig. 5c and d).