Влияние условий синтеза порошка оксида иттрия, легированного ионами неодима, на морфологию

Аннотация

Исследована зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от способа синтеза: гомогенное и гетерогенное соосаждение. Для гомогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от концентрации исходных солей в растворе, от соотношения концентраций ионов иттрия к осадителю в растворе, от времени старения осадка во время синтеза, от температуры синтеза. Установлено, что для гомогенного соосаждения форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия – образуются частицы сферической формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора – прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия уменьшается на 10–20 %. Для гетерогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц от природы осадителя (раствор аммиака и раствор аммония углекислого кислого). Также было изучено влияние концентрации исходных солей и температуры синтеза на форму и размер частиц. Установлено, что для гетерогенного соосаждения вне зависимости от осадителя форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия – при использовании в качестве осадителя аммиака получаются частицы игольчатой формы, собранные в агломераты, при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого получаются частицы пластинчатой формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора: при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу, а при использовании в качестве осадителя раствора аммиака – смесь гидратов оксогидроксонитратов иттрия. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия практически не изменяется для частиц полученных соосаждением раствором аммиака и уменьшается в 2 раза для частиц полученных соосаждением раствором аммония углекислого кислого.