CC BY
1018-20 октября 2022 г.
Люминесцентные аэрогели смешанных оксидов Eu2O3/Gd2O3, модифицированные органическими сенсибилизаторами
12 1 Новоселова К.Н. ' , Каменева С.В.
1- Институт общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН, Москва 2- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва Е-mail: knnovoselova@edu. hse. ги
DOI: 10.24412/с1-35673-2022-1-75-76
Аэрогели (АГ) — это гели, в которых жидкость в порах заменена газом. Аэрогели, содержащие редкоземельные элементы, перспективны для создания различных функциональных материалов, поскольку имеют высокую площадь поверхности и пористость, а также люминесцентные и каталитические свойства [1].
В данной работе с помощью золь-гель метода были получены смешанные АГ оксидов редкоземельных металлов с разным мольным соотношением (Е^Оз^Оз = 1/0;0.8/0.2;0.5/0.5;0.2/0.8;0/1). Были использованы шестиводные нитраты металлов в качестве прекурсоров, пропиленоксид в качестве инициатора гидролиза и лимонная кислота как хелатирующий агент [2]. Полученные в результате гидролиза нитратов европия и гадолиния гели были промыты изопропанолом и подвергнуты обработке в сверхкритическом СО2. Полученные материалы были исследованы методами ИК-спектроскопии, рентгенофазового анализа, низкотемпературной адсорбции азота, растровой электронной микроскопии, люминесцентной спектроскопии.
Аэрогели, полученные в ходе работы, оставались монолитными, характеризовались высокими значениями удельной площадью поверхности (335-380 м2/г). Микроструктуры аэрогелей состоят из неупорядоченной трехмерной сети взаимосвязанных мелких наночастиц. После отжига при 800 °С удельная площадь поверхности материалов значительно снижается, появляется кристаллическая структура, соответствующая кубической фазе оксидов лантаноидов. Смешанные оксиды после отжига представляют собой твердые растворы, параметр элементарной
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, АКТИВНЫЕ СРЕДЫ И НАНОСТРУКТУРЫ
ячейки линейно зависит от мольного соотношения РЗЭ в материале.
Трехвалентный ион европия (Ей3 ) хорошо известен своей сильной люминесценцией в красной области спектра при облучении УФ-излучением [1]. Для улучшения люминесцентных свойств аэрогели были модифицированы 1,10-фенантролином и терефталевой кислотой на стадии замены растворителя [3-4]. Эти лиганды могут действовать как антенна для поглощения возбуждающего света и передачи энергии возбуждения на ионы Еи3+. После модификации фенантролином и терефталевой кислотой интенсивность люминесценции аэрогелей значительно возросла, кроме того, спектр возбуждения сместился в более длинноволновую область (рис. 1).__
Рис. 1 Люминесценция аэрогелей в УФ-камере (основная полоса источника 312 нм).
1. Du A. et al. Materials (Basel). 2013, 6(3), 941-968.
2. Soleimani Dorcheh A., Abbasi M.H. J. Mater. Process. Technol. 2008, 199(1), 10-26.
3. Zhang Z. et al. RSC Adv. Royal Society of Chemistry, 2015, 102(5), 84280-84283.
4. Sun Y. et al. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, (1), 32-38.
