Determinación estructural de materiales policristalinos mediante difracción de rayos X y neutrones. Fosfatos laminares y tridimensionales

Resumen

Se ha llevado a cabo, en primer lugar, el trabajo de incorporación a nuestros protocolos locales de la metodología necesaria para la resolución y refinamiento de estructuras mediante difracción de polvo. Se ha desarrollado así mismo el programa RIET94, versión local del programa de refinamiento DBWS. En este programa se han incluido nuevas capacidades como son el refinamiento sin estructura y el refinamiento combinado. El estudio por difracción de neutrones sobre las fases alfa-Ti(HPO4)2H2O, alfa-HfP y alfa-TiAs revela la existencia de tres puentes de hidrogeno fuertes, dos aceptores y uno donor, entre la molécula de agua y una de las láminas. Existe una cuarta interacción por puente de hidrógeno débil con la otra lámina. En las fases -Zr(H2PO4)(PO4)2H2O y -HfP cada una de las dos moléculas de agua participa en cuatro puentes de hidrógeno, dos con otra molécula de agua y dos con una de las láminas. No existe por tanto un puente de hidrógeno interlaminar. El intercambio de uno de los protones por un catión potasio en la fase -Ti(KHPO4)(PO4) da lugar a un aumento de simetría. El fosfato de titanio, Ti2O2H(PO4)((NH4)2PO4)2, presenta un nuevo tipo de lámina con la presencia adicional de canales perpendiculares a la misma. La estructura ha podido ser resuelta utilizando radiación sincrotrón e incorporando un modelo de desorden adecuado. Otros dos fosfatos de Ti, de naturaleza tridimensional han sido estudiados. Se trata de las fases y -TiZ2O(PO4)2 2H2O, esta última resuelta con radiación sincrotrón y difracción de neutrones. También han sido resueltas las estructuras del arseniato Ti(OH)AsO4 y de un nuevo monofosfato de hierro, Fe(NH3)2PO4, un compuesto de fórmula simple pero desconocido hasta el presente y en el que aparece por primera vez el enlace Fe-NH3 en un sólido no molecular.