Например, Бобцов

Золь-гель синтез Gd2O3:Nd3+ нанопорошков и исследование их люминесцентных свойств

Аннотация:

Предмет исследования. В работе приведены результаты золь-гель синтеза нанопорошков Gd2O3:Nd3+ цитратным методом. Исследованы их структуры и люминесцентные свойства. Предложена и опробована методика использования при золь-гель синтезе двух органических стабилизаторов, имеющих различную термическую устойчивость. Изучены люминесцентные свойства полученных Gd2O3:Nd3+ порошков в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях спектра. Метод. Для синтеза материалов применен цитратный золь-гель метод. В качестве основных исходных компонентов использованы водные растворы нитратов металлов, а в качестве органических модифицирующих компонентов — лимонная кислота и поливинилпирролидон. Эти компоненты выполняли двойную функцию в процессе синтеза: выступали стабилизаторами формирующихся наночастиц в коллоидных растворах, а также выполняли роль «горючей» добавки, которая при сгорании в процессе термообработки материалов повышает температуру реакционной смеси. Для исследования процессов эволюции структуры материалов при синтезе использованы методы инфракрасной спектроскопии, дифференциально-термического и термогравиметрического анализов. Основные результаты. Кристаллические нанопорошки Gd2O3:Nd3+ получены низкотемпературным золь-гель методом при использовании лимонной кислоты и поливинилпирролидона в качестве стабилизаторов. Данные инфракрасной спектроскопии и дифференциально-термического и термогравиметрического анализов показывали, что формирование наночастиц Gd2O3:Nd3+ начинается на стадии сырого геля. Процесс эволюции развивается во время сушки и термообработки материалов. Показано, что применение двух органических стабилизаторов, имеющих различную термическую устойчивость, обеспечивает стабилизацию формирующихся наночастиц Gd2O3 на разных этапах синтеза в широком температурном диапазоне. При возбуждении синтезированных нанопорошков излучением с длиной волны 238 нм наблюдается люминесценция в ультрафиолетовой части спектра, определяемая электронными переходами в кристаллической матрице Gd2O3. Полученные Gd2O3:Nd3+ нанопорошки демонстрируют интенсивную фотолюминесценцию в ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях спектра. Практическая значимость. Экспериментальные данные, полученные в настоящей работе, могут быть применены при разработке технологических процессов производства люминофоров, а также люминесцентных материалов для нанотермометрии в медицине.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО