Синтез та спектрально-люмінесцентні властивості боратів лужноземельних металів, активованих іонами лантанідів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРобота виконана у відділі хімії лантанідів Фізико-хімічного інституту ім. Науковий керівник: доктор хімічних наук, старший науковий співробітник ДОЦЕНКО Володимир Павлович, Фізико-хімічний інститут ім. Захист відбудеться “5 ”грудня 2007 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.219.01 Фізико-хімічного інституту ім. З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Фізико-хімічного інституту ім.Для спрямованого пошуку нових люмінесцентних та оптичних матеріалів необхідно встановити звязок між хімічним складом, структурою, електронною будовою та спектрально-люмінесцентними властивостями боратів ЛЗМ. Мета роботи - зясування залежності спектрально-люмінесцентних властивостей Ln2 (3 ) від кристалічної структури та електронної будови боратів ЛЗМ, визначення факторів, що обумовлюють стабілізацію Ln2 кристалічною граткою та оптимізація умов отримання ефективних люмінесцентних та оптичних матеріалів. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі: ? синтезувати борати ЛЗМ та тверді розчини на їх основі, що містять іони лантанідів Ln2 (Ln= Eu, Tm, Yb); ? виявити природу власних дефектів та встановити їх вплив на спектрально-люмінесцентні властивості боратів ЛЗМ; Для визначення оптимальних умов синтезу, дослідження фазового составу та спектрально-люмінесцентних властивостей боратів ЛЗМ застосовували рентгенофазовий аналіз (РФА), диференціальний термічний аналіз (ДТА), ІЧ-спектроскопію та різні методи люмінесцентної спектроскопії.Встановлено, що інформація щодо спектрально-люмінесцентних властивостей іонів Ln2 у боратах ЛЗМ обмежена даними лише для іонів Eu2 . В ряді боратів стронцію Sr3(BO3)2, SRB2O4, Sr2B5O9Cl, SRB4O7 та SRB6O10 із збільшенням відносного вмісту бору у формулі сполуки відбувається суттєве ускладнення типу борат-аніону, що чітко проявляється у спектрах ІЧ-поглинання (рис. В ІЧ-спектрі ортоборату стронцію Sr3(BO3)2 домінують інтенсивні смуги з максимумами в області 1160 та 1425 см-1, які віднесено до валентних коливань В-О двох різних типів ізольованих груп ВО33-в структурі цього борату. Детальну розшифровку кристалічної структури гексаборату стронцію SRB6O10 не проводили, однак, порівняння ІЧ-спектрів поглинання SRB6O10 із спектрами Sr3(BO3)2, SRB4O7 вказує що принайми частина смуг у області 900-1200 см-1 повязана з валентними коливаннями звязку Вт-О груп ВО4. 3) вказує, що на відміну від Sr3(BO3)2 тверді розчини на основі SRB6O10, Sr2B5O9Х, SRB4O7 містять як іони Eu2 , так й Eu3 , при цьому відносна інтенсивність люмінесценції іонів Eu2 значно підвищується при переході від Sr3(BO3)2 до SRB6O10, Sr2B5O9Cl й далі, до SRB4O7.Досліджено та інтерпретовано спектрально-люмінесцентні властивості іонів Ln2 (3 ) (Ln= Eu, Tm, Yb) в М3(BO3)2, MB2O4, М2B5O9Х, МВ4O7, MB6O10, (М= Са, Sr). Іони Yb2 обумовлюють смугу люмінесценції з ?mах= 420 нм, а іони Yb3 - смугу з ?mах= 340 нм. Sr2(1-x)Tm2XB5O9X, окрім смуг в області 440-470 нм, повязаних з 4f>4f переходами в іонах Tm3 , спостерігається малоінтенсивна широка смуга з ?mах= ~730 нм, зумовлена 5d>4f переходами в іонах Tm2 . Спектри люмінесценції іонів Ln2 (Ln= Eu, Yb) в SRB6O10 складаються зі смуг в області 370-520 нм, що перекриваються, обумовлених 5d>4f переходами в декількох нееквівалентних центрах. В спектрах збудження люмінесценції, окрім смуг повязаних з 4f>5d-переходами в іонах Ln2 , спостерігається також смуга в області 135-160 нм, обумовлена переходами О 2р>В 2s, 2p усередині борат-аніонів.

ЗАГАЛЬНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ