Thermal stability of the waylandite-structured nanocrystalline BiAl$_{3}$(PO$_{4}$)$_{2}$(OH)$_{6}$

В гидротермальных условиях при температуре 200$^{\circ}$С, давлении 7 МПа и величине pH 7 получен нанокристаллический порошок гидроалюмофосфата висмута со структурой вейлендита, охарактеризованный методами рентгеновской дифрактометрии, сканирующей электронной микроскопии (SEM) и энергодисперсионного микроанализа (EDAX). С использованием методов синхронного термического анализа и высокотемпературной рентгеновской дифрактометрии установлено, что кристаллохимическая формула данного соединения может быть представлена в виде BiAl$_{3}$(PO$_{4}$)$_{2}$O(OH)$_{4}$ $\cdot$ (H$_{2}$O). Данное соединение сохраняет свою структуру и размеры кристаллитов ($\sim$65 нм) до температуры около 500$^{\circ}$С. Определено, что после разложения этого соединения в температурном диапазоне 540–800$^{\circ}$С формируются фазы состава Bi$_{2}$O$_{3}$, Bi$_{2}$Al$_{4}$O$_{9}$ и AlPO$_{4}$. При температуре выше 800$^{\circ}$С в данной системе происходит полное термическое разложение Bi$_2$Al$_4$O$_9$ с образованием кристаллического $\alpha$-Al$_{2}$O$_{3}$, а Bi$_{2}$O$_{3}$ испаряется по мере продолжительности изотермической выдержки.