Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез люминесцентного материала на основе оксида иттрия методом химического соосаждения

Сведения об участнике
ФИО
Сафиуллина Линара Асхатовна
Вуз
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Неорганическая и координационная химия. Аналитическая химия неорганических соединений
Тема
Синтез люминесцентного материала на основе оксида иттрия методом химического соосаждения
Резюме
В последнее время в медико-биологической практике большое внимание уделяется оптическим методам анализа, основанным на способности преобразовывать различные виды энергии в световую для определения различных веществ в биологических объектах. Введение в пленку люминесцентного наполнителя, излучающего в области 600‒620 нм, позволяет использовать как средство создания благоприятных условий роста путем преобразования солнечной радиации в область фотосинтетически активной радиации.Определенный интерес представляют люминофоры на основе оксидов редкоземельных элементов, активированных ионами европия, преобразующие возбуждающее излучение 250‒365 нм в область 600‒620 нм.
Ключевые слова
люминесцентный материал на основе оксида иттрия
Цели и задачи
Цель работы заключалась в получение люминесцентного материала на основе оксида иттрия с использованием ионов редкоземельных элементов в качестве активаторов методом химического соосаждения.
Введение

В последнее время в медико-биологической практике большое внимание уделяется оптическим методам анализа, основанным на способности преобразовывать различные виды энергии в световую для определения различных веществ в биологических объектах . Определенный интерес в этом плане представляют люминофоры на основе оксидов редкоземельных элементов, активированных ионами европия, преобразующие возбуждающее излучение 250‒365 нм в область нетоксичного для живых организмов излучения с длиной волны 600‒620 нм.   Согласно представлениям квантовой теории процесс люминесценции связан с тем, что при возбуждении люминофоров происходит возбуждение электронов атома активатора. От характеристик активатора зависит продолжительность и цвет свечения. 

Методы и материалы

Выбор метода химического соосаждения основан на возможности получать продукты синтеза, характеризующиеся монофазностью и кристаллической структурой, обладающей высокой степенью совершенства, заключающийся в совместном осаждении оксалатов из растворов в виде нерастворимых солей.

Для синтеза оксида иттрия использовали: в качестве источника металла – гексагидрат хлорида иттрия, в роли осадителя – щавелевую кислоту. Ионы редкоземельных элементов (Tb3+ и Eu3+) вносили в виде оксидов, предварительно растворенных в азотной кислоте. С целью формирования кристаллического продукта, синтезированный прекурсор отжигали в муфельной печи SNOL 6/1300 при 1000 ºС в течение 1 ч со скоростью нагрева 5 град/мин.

Описание и обсуждение результатов

Идентификацию полученного продукта проводили методом рентгенофазового анализа на дифрактометре Rigaku MiniFlex 600 с использованием CuКα – излучения, для интерпретации полученных результатов применяли базу данных JSPDS. Морфологию поверхности исследовали на растровом электронном микроскопе Hitachi TM-3000 при ускоряющем напряжении 15 кВ, в условиях режима снятия зарядки с образца (электронная пушка: 5·10-2 Па; камера для образца: 30‒50 Па). Спектры люминесценции оксида иттрия, активированного ионами РЗЭ, исследовали на спектрофлуориметре СМ 2203.Полученные данные показали, что синтезированный продукт является однофазным продуктом, обладающим красным свечением – в случае активации ионами европия и зеленым свечением – в случае активации ионами тербия.

Полученные данные показали, что синтезированный продукт является однофазным продуктом, обладающим красным свечением – в случае активации ионами европия и зеленым свечением – в случае активации ионами тербия

Используемые источники
Гугель Б. М., Люминофоры для электровакуумной промышленности, М.. 1967
Неорганические люминофоры, М., 1975;
Красовицкий Б. М., Болотин Б. М., Органические люминофоры, 2 изд., М., 1984;
 Гурвич А.М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. М.:        Высшая школа. 1982.
Казанкин О.Н. и др. Неорганические люминофоры. Л.: Химия. 1975.
http://rbis.su/article.php?article=401
http://chemistry-chemists.com/N3_2012/U3/Eu.html
Information about the project
Surname Name
Safiullina Linara Ashatovna
Project title
Synthesis of the fluorescent material based on yttrium oxide by chemical coprecipitation
Summary of the project
A great attention has been paid to optical methods of analysis based on a possibility to transform different types of energy into light to determine vitamins, hormones, antibiotics, carcinogenic, medical and many other substances in biological objects (blood, urine, tissues, etc.) in medical-biological practice recently. The introduction of luminescent stuff into a polyethylene film that radiates in a distance of 600-620 nm lets use it as a mean of creation of favourable circumstances of plant growing by transformation of hard solar radiation into the sphere of photosynthetic active radiation.
A particular interest in this sphere is presented with luminophors based on rare earths element`s oxides, activated by ions of Europium, transforming stimulating radiation of 250-365 nm into the sphere of non toxic radiation for living organisms with wave length of 600-620 nm.
The aim of the experiment was to get fluorescent material based on yttrium oxide using ions of rare earths elements as activators by chemical coprecipitation.
The choice of method of chemical coprecipitation is based on a possibility to get products of synthesis characterized by monophase and crystal structure that has the highest degree of perfection which is concluded in coprecipitation of oxalates from solutions in a form of insoluble salts.
To synthesize yttrium oxide we used natrium chloride hydrate as a source of metal and oxalic acid as flocculants. Tb³⁺ and Eu³⁺, the ions of rare earths elements, were introduced as oxides that had been dissolved in nitric acid. To form a crystal product, a synthesized precursor was annealed in a SNOL 6/1300 muffle furnace at 1000 ° C for 1 hour at heating speed 5 degrees/min.
The identification of the result was done by using Roentgen analysis with help of MiniFlex 600 difractometer using CuKa-rays. For the interpretation of the results JSPDS data base was used. The morphology of the surface was studied with help of Hitachi TM-3000 scanning electronic microscope at accelerating tension 15 KV in condition of taking down charge from the model (electronic injector: 5•10¯² Pa; a camera 30 -50 Pa) . The spectrums of yttrium oxide luminescence, activated by РЗЭ ions, were studied with help of CM 2203 spectrofluorometer.
The results derived from the experiment showed that the synthesized product is a monophase product with red fluorescence in the case of activation with ions of Europium and with green fluorescence in the case of activation with ions of Terbium.
Keywords
fluorescent material based on yttrium oxide