Інтерметалічні сполуки з їхньою особливою комбінацією кристалічної та електронної структур є ідеальними кандидатами для розробки нових матеріалів для гетерогенного каталізу з покращеними властивостями. Дослідження фазових рівноваг, умов утворення інтерметалічних сполук і твердих розчинів у системах Ga-M-T, особливо Ga-M-Pd, з акцентом на застосуванні в каталізі є актуальним.
Методами рентгенівського фазового та рентгенівського структурного аналізів, скануючої електронної мікроскопії та локального рентгеноспектрального аналізу вперше встановлено фазові рівноваги та побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем Al-Ga-Pd при 600°C та ≥ 50 ат.% Pd, Ga-Sn-Pd і Ga-Sb-Pd при 500°C у повному концентраційному інтервалі.
В системі Al-Ga-Pd виявлено утворення чотирьох неперервних рядів твердих розчинів заміщення між ізоструктурними сполуками: Al1-xGaxPd (структурний тип FeSi), (Al1-xGax)3Pd5 (Rh5Ge3), Al1-xGaxPd2 (Co2Si), (Al1-xGax)2Pd5 (Pd5Ga2), де 0 ≤ x ≤ 1.
У системі Ga-Sn-Pd синтезовано один новий тернарний паладид Ga2+x+ySn4-xPd9 (x = 0,72, y = 0,06); його кристалічна структура власного типу походить від структури типу Ti2Ni. Застосування квантової теорії атомів у молекулах (QTAIM) дозволило оцінити ефективні заряди атомів у сполуці – -0,40 та -0,60 для Pd, +0,70 для Ga/Sn. Знайдено розподіл індикатора локалізації електронів (ELI-D) для Ga2+x+ySn4-xPd9, який дозволив виявити двоцентрові зв’язки Pd-Sn і Pd-Ga, однак вони розподілені ізотропно, що може перешкоджати утворенню окремих активних центрів на поверхні.
Для синтезованого твердого розчину Ga1-xSnxPd2 (0 ≤ x ≤ 1; Co2Si) встановлено вплив електронної структури на каталітичні властивості в реакції напівгідрування ацетилену (максимум каталітичної активності при значенні x = 0,28). Метод наближення когерентного потенціалу (CPA) використано для розрахунку електронної структури Ga1-xSnxPd2. Залежність активності матеріалу від центра ваги d-зони Pd показує різкий максимум для найбільш активного матеріалу.
У системі Ga-Sb-Pd виявлено три нові тернарні сполуки: гексагональна Ga1-xSbxPd2 з x = 0,5-0,7 (Fe2P) і дві тетрагональні – Ga0,62(3)Sb0,38(3)Pd3 (Pt3Ga), Ga0,61(3)Sb0,39(3)Pd3 (новий структурний тип).
