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
- Разработка линзы бокового свечения с использованием метода композиции
- Лазерный многопараметрический метод входного контроля монтажных элементов, используемых в объеме герметичных неодимовых лазерных излучателей
- Адаптивная антитепловизионная защита подвижных объектов
- Улучшение параметрической сходимости в задачах компенсации мультисинусоидальных возмущений
- Модальная чувствительность, робастность и грубость динамических систем(обзорная статья)
- Численное моделирование функциональных характеристик солнечных элементов на основе гетероструктур InGaAsN/Si
- Инвариантный к линейным конформным преобразованиям алгоритм обнаружения размытого изображения целевого объекта малого размера
- Программная система пространственной визуализации прогностических и ретроспективных данных вероятности наблюдения полярных сияний
- Применение бэггинга при поиске аномалий сетевого трафика
- Анализ способов снижения устойчивости сетей на основе последовательного удаления ключевых элементов
- Модель устойчивого распределенного реестра для анализа безопасности многомерного блокчейна
- Построение графов знаний нормативной документации на основе семантического моделирования и автоматического извлечения терминов
- Влияние температурного фактора на деформационные свойства полимерных нитей и пленок
- Одношаговый метод оптимизации колеса компрессора микротурбины
- Численное моделирование влияния вязкости и турбулентности на сверхзвуковое обтекание углов сжатия и расширения
- Моделирование взаимосвязи твердости и износостойкости материалов при их сравнительном тестировании методом«block-on-ring»
- Короткоимпульсный сверхширокополосный зондирующий сигнал в задаче оценивания отражательных характеристик