Серия «Химия»

В работе изучено влияние концентрации европия и неодима, добавленных в виде соли, при синтезе оксигидроксида иттрия из нитрата иттрия по золь-гель технологии, на его физико-химические свойства. Методом синхронного термического анализа установлено, что ионы европия и неодима по-разному взаимодействуют с оксигидроксидом иттрия, но в обоих случаях происходит усложнение кривых термического анализа и масс-спектрометрии газообразных продуктов термолиза (записанных в режиме мониторинга 18, 30 и 44 м. ч.). Определено, что европий и неодим влияют не только на фазовый состав и люминесцентные свойства, но и на осаждение оксигидроксида иттрия. Для неодима наблюдается меньшее его содержание в осадке, чем было в исходном растворе, для европия характерна другая тенденция и его количество в осадке больше нежели в растворе, то есть он препятствует переходу в твёрдую фазу полимерных частиц оксигидроксида иттрия. Методом рентгено-фазового анализа выявлено смещение пиков на дифрактограммах относительно недопированного оксигидроксида иттрия на 5…7°, что свидетельствует о частичном внедрении допантов в кристаллические образования оксигидроксида иттрия. Методами энергодисперсионного анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что оба допанта равномерно распределены по матрице образцов. Образцы, допированные неодимом, образуют крупные частицы, а оксигидроксиды, допированные европием, – мелкодисперсные сферические или слоистые частицы (в зависимости от количества допанта). Образцы обладают люминесценцией в ультрафиолетовом диапазоне с максимумом около 300 нм и могут быть применены в качестве люминофоров в эритемных лампах.

оксигидроксид иттрия; допирование европием; допирование неодимом; золь-гель метод; люминесценция; рентгенофазовый порошковый анализ; сканирующая электронная микроскопия; картирование распределения элементов; синхронный термический анализ; масс-спектроско

Chander H. Development of Nanophosphors – A review. Mater. Sci. Eng. Rep., 2005, vol. 49, pp. 113–155. DOI: 10.1016/j.mser.2005.06.001.

Yan Z.G., Yan C.H. Controlled Synthesis of Rare Earth Nanostructures. J. Mater. Chem., 2008, vol. 18, pp. 5046–5059. DOI: 10.1039/B810586C.

Wang X., Zhuang J., Peng Q., Li Y. A General Strategy for Nanocrystal Synthesis. Nature, 2005, vol. 437, no. 7055, pp. 121–124 (2005). DOI: 10.1038/nature03968.

Grzyb T., Lis S. Structural and Spectroscopic Properties of LaOF:Eu3+ Nanocrystals Prepared by the Sol-Gel Pechini Method. Inorg. Chem., 2011, vol. 50, no. 17, pp. 8112–8120. DOI: 10.1021/ic2005453.

Grzyb T., Szczeszak A., Rozowska J., Legendziewicz J., Lis S. Tunable Luminescence of Sr2CeO4:M2+ (M = Ca, Mg, Ba, Zn) and Sr2CeO4:Ln3+ (Ln = Eu, Dy, Tm) Nanophosphors. J. Phys. Chem., 2012, vol. 116, no. 5, pp. 3219–3226. DOI: 10.1021/jp208015z.

Hong K.S., Meltzer R.S., Bihari B., Williams D.K., Tissue B.M. Spectral Hole Burning in Crys-talline Eu2O3 and Y2O3:Eu3+ Nanoparticles. J. Lumin., 1998, vol. 76–77, pp. 234–237. DOI: 10.1016/S0022-2313(97)89949-8.

Bhargara R.N., Gallaghar D., Hong X., Nurmikko A. Optical Properties of Manganese-Doped Nanocrystals of ZnS. Phys. ReV. Lett., 1994, vol. 72, pp. 416–419.

Ronda C.R. Recent Achievements in Research on Phosphors for Lamps and Displays. J. Lumin., 1997, vol. 72–74 pp. 49–54. DOI: 10.1016/S0022-2313(96)00374-2.

European Commission. Report on the Critical Raw Materials for EU. Report of the Ad-hoc Working Group on Defining Critical Raw Materials (2014). Available at:http://ec.europa.eu/DocsRoom/documents/10010/attachments/1/translations/en/renditions/native (ac-cessed 5 March 2016).

D'Assunção L.M., Giolito I., Ionashiro M. Thermal Decomposition of the Hydrated Basic Car-bonates of Lanthanides and Yttrium. Thermochim. Acta, 1989, vol. 137, no. 2, pp. 319–330. DOI: 10.1016/0040-6031(89)87224-7.

Vila L.D., Stucchi E.B., Davolos M.R. Preparation and Characterization of Uniform, Spherical Particles of Y2O2S and Y2O2S:Eu. J. Mater. Chem., 1997, vol. 7, pp. 2113–2216. DOI: 10.1039/A701540B.

Simoneti J.A., Davolos M.R., Jafelicci Jr. M. Hydrothermal Treatment of Gadolinium Oxide in Presence of Silica. High Pressure Res., 1994, vol. 12, pp. 353–360.

J. Holsa, T. Leskela, M. Leskela, Luminescence Properties of Europium(3+)-Doped Rare-Earth Oxyhydroxides. Inorg. Chem., 1985, vol. 24, no. 10, pp. 1539–1542. DOI: 10.1021/ic00204a026.

Davolos M. R., Feliciano S., Pires A.M., Marques R., Jafelicci M. Jr, Solvothermal Method to Obtain Europium-doped Yttrium Oxide. Sol. St. Chem., 2003, vol. 171 pp. 268–272 DOI: 10.1016/S0022-4596(02)00174-3

Holsa J., Turkki T. Preparation, Thermal Stability and Luminescence Properties of Selected Rare Earth Oxycarbonates. Thermochim. Acta, 1991, vol. 190, no. 2, pp. 335–343. DOI: 10.1016/0040-6031(91)85261-F.

Hassanzadeh-Tabrizi S.A. Synthesis and Luminescence Properties of YAG:Ce Nanopowder Prepared by the Pechini Method. Adv Powder Technol., 2012, vol. 23, pp. 324–327. DOI: 10.1016/j.apt.2011.04.006.

Szczeszak A., Kubasiewicz K., Grzyb T., Lis S. Spectroscopic Properties of Y1-xEuxBO3 and Y1-xTbxBO3 Nanopowders Obtained by the Sol-Gel Pechini Method. J. Luminescence, 2014, vol. 155, pp. 374–383. DOI: 10.1016/j.jlumin.2014.07.006

Song L., Shao X., Du P., Cao H., Hui Q., Xing T., Xiong J. A Facile Preparation and the Lumi-nescent Properties of Eu3+-Doped Y2O2SO4 Nanopieces. Mater. Res. Bull., 2013, vol. 48, no. 11, pp. 4896–4900. DOI: 10.1016/j.materresbull.2013.07.017.

García-Murillo A., Carrillo-Romo F. de J., Oliva-Uc J., Esquivel-Castro T.A., de la Torre S.D. Effects of Eu Content on the Luminescent Properties of Y2O3:Eu3+ Aerogels and Y(OH)3/Y2O3:Eu3+@SiO2 Glassy Aerogels. Ceram. Int., 2017, vol. 43, no. 15, pp. 12196–12204. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.06.079.

Esquivel-Castro T., Carrillo-Romo F., Oliva-Uc J., Garcнa-Murillo A., Hirata-Flores G.A., Cayetano-Castro N., De la Rosa E., Morales-Ramirez A.de J. Influence of pH and europium concentra-tion on the luminescent and morphological properties of Y2O3 powders. Opt. Mater., 2015, vol. 48, pp. 97–104. DOI: 10.1016/j.optmat.2015.07.030.

Fuse S., Mifune Y., Tanabe N., Takahashi T. Continuous-Flow Synthesis of Activated Vitamin D3 and its Analogues. Org. Biomol. Chem., 2012, vol. 10, no. 27, pp. 5205–5211. DOI: 10.1039/c2ob25511a.

Avdin V.V., Yudina E.P., Krivtsov I.V. Preparation of Layered Yttrium Oxide by Hydrolysis of Yttrium Nitrate. Materials Science Forum, 2016. vol. 843. pp. 10–15. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.843.10