ТЕРМОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ ОКСИДА ИТТРИЯ, АКТИВИРОВАННОГО ИОНАМИ ЕВРОПИЯ

Описан синтез наноструктурированных порошков оксида иттрия, легированного ионами европия методом горения с использованием в качестве горючего углеводов (фруктоза, сахароза) и уксусной кислоты, а в виде дополнительного горючего для поджига смеси – гексаметилентетрамина. На основании изучения удельной поверхности, микроструктуры и морфологии полученных порошков, а также после прокаливания прекурсоров при темпе- ратурах 700, 900 и 1100 °С установлено, что удельная поверхность падает с повышением температуры прокаливания. Это связано с удалением слабосвязанных примесных групп (ОН, NO, СО2) с поверхности агрегатов, уплотнением кристаллической структуры частиц матрицы и формированием более крупных частиц. При температуре прокаливания 700 °С формируются наноструктурированные частицы размерами от 39 (горение в уксусной кислоте) до 53 нм (горение в сахарозе). При температуре 1100 °С формируются более крупные агрегаты с размерами частиц от 0,6 (при синтезе в сахарозе) до 0,23 мкм (при синтезе в уксусной кислоте). Полученные таким образом порошки проявляют эффективные люминесцентные свойства в красной области спектра при возбуждении в УФ-диапазоне (на длине волны 250 нм). 

1. Minh, L. Q. Luminescent nanomaterials[Electronic resource]/ L. Q. Minh, W. Strek, T. K. Anh, K. Yu // Journal of Nanomaterials.– 2007. –Article ID 48312. – Mode of access: http://www.hindawi.com/journals/jnm/2007/048312 /abs/. – Date of access: 07.08.12.

2. Mouzon, J. Synthesis of Yb:Y2O3 nanoparticles and fabrication of transparent polycrystalline yttria ceramics / J. Mouzon.– Luleå : Luleåtekniskauniversitet, 2005.– 126 p.

3. Packiyaraj, P. Structural and photoluminescence studies of Eu3+doped cubic Y2O3nanophosphors / P. Packiyaraj, P. Thangadurai //Journal of Luminescence. – 2014. – Vol. 145. – P. 997–1003.

4. Liu, F.-W. Microwave assisted solvothermal preparation and photoluminescence properties of Y2O3:Eu3+phosphors / F.-W. Liu, C.-H. Hsu, F.-S. Chen, C.-H. Lu // Ceramics International. – 2012. – Vol. 38, № 2.– P. 1577–1584.

5. Huang, H. Synthesis and characterization of Eu:Y2O3 nanoparticles / H. Huang, G. Q. Xu, W. S. Chin, L. M. Gan, C. H. Chew // Nanotechnology. – 2002. – Vol. 13, № 3. – P. 318–323.

6. Psuja, P. Rare-earth doped nanocrystalline phosphors for field emission displays / P. Psuja, D. Hreniak, W. Strek // Journal of Nanomaterials. – 2007. – Article ID 81350. – Mode of access:http://www.hindawi. com/journals/jnm/2007/081350/ ref/. – Date of access: 07.08.12.

7. Jayaramaiah, J. R. Luminescence studies of europium doped yttrium oxide nanophosphor / J. R. Jayaramaiah, B. N. Lakshminarasappa, B. M. Nagabhushana //Sensors and Actuators B: Chemical. – 2012. – Vol. 173. – P. 234–238.

8. Anh, T. K. Luminescent nanomaterials containing rare earth ions for security printing / T. K. Anh, D. X. Loc, T. T. Huong, N. Vu, L. Q. Minh // International Journal of Nanotechnology. – 2011. – Vol. 8, № 3–5. – P. 335–346.

9. Gupta, A. Electroluminescence and photoluminescence of rare earth (Eu,Tb) doped Y2O3 nanophosphor / A. Gupta, N. Brahme, D. Prasad Bisen // Journal of Luminescence. – 2014. – Vol. 155. – P. 112–118.

10. Hitz, Breck. Yb:Y2O3 Ceramic Laser Generates 4.2 W. Breck Hitz // Optics Letters. – 2004. – №6. – P. 1212–1214.

11. Оптически прозрачная керамика на основе оксида иттрия с использованием карбонатных и алкоксидных прекурсоров / А. В. Беляков [и др.] // Стекло и керамика. – 2006. – № 8. – С. 17–19.

12. Mukasyan, A. S. Solution combustion synthesis of nanomaterials / A. S. Mukasyan, P. Epstein, P. Dinka // Proceedings of the Combustion Institute. – 2007. – Vol. 31, № 2. – P. 1789–1795.

13. Наноструктурированные люминофоры на основе иттрий-алюминиевого граната для дискретных фотолюминесцентных преобразователей светодиодных осветительных приборов / А. О. Добродей [и др.] // Перспективные материалы. – 2013. – № 1. – С. 19–22.

14. Об аномальной эффективности люминесценции субмикронного фосфора Y2O3: Eu3+ / Т. А. Помелова [и др.] // Физика твердого тела. – 2014. – Т. 56, № 12. – С. 2410–2419.

15. Rouquerol, J. Characterization of porous solids III : proceedings of the IUPAC Symposium (COPS III), Marseille, France, May 9–12,1993 / J. Rouquerol et al. // Studies in surface science and catalysis. – 1993. – Vol. 87. – P. 802.

16. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. – М.: Мир, 1970. – 407 с.

17. Получение наноразмерных порошков оксида иттрия методом самораспространяющегося высокотемператур- ного синтеза // Д. А. Пермин [и др.] / Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. – 2011. – № 2. – С. 91–97.

18. Пермин, Д. А. Получение особо чистых нанопорошков оксида иттрия методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01 / Д. А. Пермин; Ин-т химии высокочистых веществ им. Г. Г. Девятых РАН. – Нижний Новгород, 2011. – 27 c.

19. Альмяшева, О. В. Размер, морфология и структура частиц нанопорошка диоксида циркония, полученного в гидротермальных условиях / О. В. Альмяшева [и др.] // Наносистемы: физика, химия, математика. – 2010. – Т. 1, № 1. – С. 26–36.