Влияние условий синтеза порошка оксида иттрия, легированного ионами неодима, на морфологию

Автор: Борисов В.Н., Лысенко О.В., Колесова Т.В., Толмачва И.Г., Кононова Р.П., Сериков А.С.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Статья в выпуске: 4 т.16, 2024 года.

Бесплатный доступ

Исследована зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от способа синтеза: гомогенное и гетерогенное соосаждение. Для гомогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц оксида иттрия, легированного ионами неодима, от концентрации исходных солей в растворе, от соотношения концентраций ионов иттрия к осадителю в растворе, от времени старения осадка во время синтеза, от температуры синтеза. Установлено, что для гомогенного соосаждения форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия - образуются частицы сферической формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора - прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия уменьшается на 10-20 %. Для гетерогенного соосаждения показана зависимость формы и размера частиц от природы осадителя (раствор аммиака и раствор аммония углекислого кислого). Также было изучено влияние концентрации исходных солей и температуры синтеза на форму и размер частиц. Установлено, что для гетерогенного соосаждения вне зависимости от осадителя форма частиц не изменяется при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия - при использовании в качестве осадителя аммиака получаются частицы игольчатой формы, собранные в агломераты, при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого получаются частицы пластинчатой формы. Методами инфракрасной спектрометрии и рентгенофазового анализа установлена природа прекурсора: при использовании в качестве осадителя раствора аммония углекислого кислого прекурсор рентгеноаморфный, имеющий гидрокарбонатную природу, а при использовании в качестве осадителя раствора аммиака - смесь гидратов оксогидроксонитратов иттрия. Размер частиц при переходе от прекурсора до синтезированного оксида иттрия практически не изменяется для частиц полученных соосаждением раствором аммиака и уменьшается в 2 раза для частиц полученных соосаждением раствором аммония углекислого кислого.

Еще

Оксид иттрия, гомогенное осаждение, гетерогенное осаждение, морфология частиц

Короткий адрес: https://sciup.org/147246070

IDR: 147246070 | DOI: 10.14529/chem240408

Список литературы Влияние условий синтеза порошка оксида иттрия, легированного ионами неодима, на морфологию

Коновалов А.А. Оптически прозрачная керамика на основе Yb(Nd):Y2O3, полученная из синтезированных карбонатов дис. канд. хим. наук. М.: Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 2010. 148 с.
Huang XY, Zhang X, Hu ZW, et al. // Opt Mater. 2019. V. 92. P. 359. D01: 10.1016/j.optmat.2019.04.047
Garanin, S.G., Dmitriuk, A.V., Zhlin, A.A., et al // J. Opt. Technol. 2010. V. 77, No. 6. P. 52. D01: 10.1364/J0T.77.000565
Yavetskiy R.P., Kosyanov D.Yu, Baumer V.N. et al. // J. Rare Earths. 2014. V. 32, No. 4. P. 320. DOI: 10.1016/S1002-0721 (14)60074-0
Zhang, J., Zhang, Z., Tang, Z., et al. // J. Mater. Process. Technol. 2002. V. 121, No. 2-3. P. 265. DOI: 10.1016/S0924-0136(01)01263-8
Kaygorodov A.S., Ivanov V.V., Khrustov V.R. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2007. V. 27. P. 1165. D01: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.05.027
Zheng C., Yang G., Zhang K. et al. //J. Alloys Compd.. 2015. V. 648. P. 838. DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.06.258
Wang N., He J. //J. Lumin. 2023. V. 257. P. 119718. DOI: 10.1016/j.jlumin.2023.119718
Boukerika A., Guerbous L. // J. Lumin. 2014 V. 145. P. 148. DOI: 10.1016/j.jlumin.2013.07.037
Liu Y, Qin X, Xin H, et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. V. 33. P. 2625. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2013.04.029
Li J., Liu W., Jiang B. et. Al. // J. Alloys. Compd. 2012. V. 515. P. 49. DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.10.083
Tomaszewski H., Weglarz H., De Gryse R. // J. Eur. Ceramic. Soc. V. 17, Iss. 2. P.403. DOI: 10.1016/s0955-2219(96)00192-6
Devaraju M. K., Yin S., Sato T. // Nanotechnology. 2009. V. 20 (305302). P. 1. DOI: 10.1088/0957-4484/20/30/305302
Иванов М.Г., Копылов Ю.Л., Кравченко В.Б и др. //Неорган. материалы. 2014. Т. 50, № 9. С. 1028. DOI: 10.7868/S0002337X14090048
Багаев С.Н., Каминский А.А., Копылов Ю.Л. и др. // Квантовая электроника. 2013. Т. 43, № 3. С. 271. DOI: 10.1070/QE2013v043n03ABEH015138
Liu W. // Mater. Lett. 2013. V. 96. P. 42. DOI: 10.1016/j.matlet.2012.12.104
Huang Y., Jiang D., Zhang J., et al. // Ceram. Int.. 2011. V. 37. P. 3523. DOI: 1016/j.ceramint.2011.06.008
Sordelet D., Akinc M. // J. Colloid. Interface. Sci. 1988. V. 122, Iss. l. P. 47. DOI: 1016/0021 -9797(88)90286-X
Sohn S., Kwon Y., Kim Y. et al. // Powder. Technol. 2004. V. 142, Iss. 2-3. P. l36. D0I: 10.1016/j.powtec.2004.03.013
Kabir M., Ghahari M., Afarani M.S. //Ceram. Int. 2014. V. 40. P. 10877. DOI: 10.1016/j. cera-mint.2014.03.081
Kumar D., Sharma M„ Pandey O.P // Opt. Mater. 2014. V. 36 P. 1131. DOI: 10.1016/j.optmat.2014.02.014
Mouzon J., Nordell P., Thomas A. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2007. V. 27. P. 1991. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.05.103
Jadhav A., Pawar A.C., Kim W. et al. // J. Phys. Chern. A. 2009. V. 113. P. 16652. DOI: 10.1021/jp903067j
Gowd G. S, Patra M. K., Songara S. et al. // J. Lumin. 2012. V. 132. P. 2023. DOI: 10.1016/j.jlumin.2O12.03.004
Wang N., Zhang X., Bai Z. et al. // Ceram. Int. 2014. V. 40. P. 10877. DOI: 10.1016/ j.powtec.2010.06.006

Еще

Статья научная