Study of magnetic defects in NB₂VSBO₁₀ and NB₆VSB₃O₂₅ compounds

Introduction and aim: Two new compounds from the Nb-V-Sb-O system will be scrutinized as possible catalysts, because many compounds from this system has showed promising catalytic properties. Since there is often a direct link between the number of defects and catalytic activity of a compound, these two materials will be investigated by magnetic methods to detect existing defects and to determine their structure and properties. Material and methods:NB₂VSBO₁₀and NB₆VSB₃O₂₅ are relatively new compounds synthesized in Department of Inorganic and Analytical Chemistry, West Pomeranian University of Technology, Szczecin. Two magnetic methods have been used - dc magnetisation and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. Results: Although the nominal valences of metal ions in both compounds suggested non-magnetic properties, very complex magnetic response was registered in both magnetisation and EPR measurements. Non-homogeneous distribution of magnetic ions makes possible formation of different types of spin clusters and strongly interacting magnetic subsystems. Conclusion: NB₆VSB₃O₂₅ seems to be more promising catalyst than NB₂VSBO₁₀ as there are more magnetic defects in this compound.

Wstęp i cel: Dwa nowe związki z układu Nb-V-Sb-O będą rozważane jako potencjalne katalizatory, gdyż wiele związków z tego układu wykazuje obiecujące właściwości katalityczne. Ponieważ często pomiędzy ilością defektów a aktywnością katalityczną istnieje zależność proporcjonalna, dwa te związki będą badane metodami magnetycznymi aby wykryć istniejące w nich defekty oraz określić ich strukturę i właściwości. Materiały i metody: NB₂VSBO₁₀ and Nb₆VSb₃O₂₅zostały zsyntezowane stosunkowo niedawno w Katedrze Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Zastosowano dwie metody badania właściwości magnetycznych - stałoprądową magnetyzację i spektroskopii elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR). Wyniki: Chociaż nominalna wartościowość jonów metali w obu związkach sugeruje brak magnetycznych właściwości, zarejestrowano bardzo złożoną odpowiedź magnetyczną w pomiarach magnetyzacji i EPR. Niejednorodny rozkład jonów magnetycznych powoduje tworzenie się różnego rodzaju klasterów spinowych i silnie oddziaływujących podukładów magnetycznych. Wnioski: NB₆VSB₃O₂₅wydaje się być bardziej obiecującym katalizatorem niż NB₂VSBO₁₀, ponieważ w tym związku jest dużo więcej defektów magnetycznych.