CC BY
20Tomsk State University Journal of Chemistry, 2023, 29, 60-72
Научная статья
УДК 546.05'62'41
doi: 10.17223/24135542/29/6
Красно-оранжевый люминофор на основе майенита, активированного ионами Еи3+
Татьяна Михайловна Ботвина1, Людмила Николаевна Мишенина2
12Национальный исследовательский Томский государственный университет,
Томск, Россия 1 [email protected] 2 [email protected]
Аннотация. В настоящее время белые светодиоды как источники света третьего поколения являются неотъемлемой частью повседневной жизни. Их основная составляющая - неорганический кристаллофосфор, представляющий собой комбинацию зеленого, синего и красного люминофоров. Интенсивность излучения последнего уступает зеленому и синему свечению, что обусловливает интерес исследователей к созданию люминофоров красного свечения с улучшенными характеристиками. Данная работа посвящена определению условий синтеза алю-минатной матрицы майенита (Cal2All4Oзз), имеющего кубически-гексатетраэд-рический вид симметрии (пространственная группа I43d), и исследованию люминесцентных свойств кристаллофосфоров на его основе, активированных Еи3+, спектр которых лежит в красной области видимого диапазона. Исследованы позиции замещения активатором ионов металлов в матрице, и установлена взаимосвязь спектра люминесценции с окружением активатора в структуре люминофора. Получение майенита и люминофоров на его основе проводили цитрат-нитратным методом, который имеет ряд преимуществ в сравнении с твердофазным методом, наиболее распространенным в промышленности. Выбранный метод синтеза позволяет получать однофазные продукты за счет формирования гомогенных растворов цитратных комплексов на стадии смешения исходных компонентов и уменьшать температуру синтеза, поскольку при отжиге прекурсора в муфельной печи происходит дополнительное выделение тепла при окислении продуктов разложения олигомерных цепей, образованных металл-цитратными комплексами. В работе определены основные процессы, протекающие при формировании целевого продукта, с помощью рентгенофазового анализа и полнопрофильного анализа по методу Ритвельда в программе ReX. Они включают в себя разложение олигомерных цепей до оксидов кальция и алюминия, спекание оксидов в алюминатные матрицы различного состава и формирование однофазного майенита при 1 200°С. Активирование матрицы майенита ионами Еи3+ способствовало получению люминофоров красно-оранжевого свечения. В работе были исследованы матрицы, легированные ионами Eu3+ в диапазоне концентраций активатора 1,250-1,875 мол. % относительно мольного количества кальция. Определена ширина запрещенной зоны майенита и рассмотрены излучательные переходы люминесцентных материалов на его основе.
Ключевые слова: майенит, фотолюминесценция, рентгеновская дифракция, европий(Ш), ширина запрещенной зоны
© Т.М. Ботвина, Л.Н. Мишенина, 2023
Благодарности: Исследование выполнено при поддержке Программы развития Томского государственного университета (Приоритет-2030).
Для цитирования: Ботвина Т.М., Мишенина Л.Н. Красно-оранжевый люминофор на основе майенита, активированного ионами Еи3+ // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2023. № 29. С. 60-72. аог 10.17223/24135542/29/6
Original article
doi: 10.17223/24135542/29/6
Red-orange phosphor based on mayenite activated with Eu3+ ions
Tatiana M. Botvina1, Liudmila N. Mishenina2
12 National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia 1 [email protected] 2 [email protected]
Abstract. Currently, white LEDs as third-generation light sources are an integral part of everyday life. Their main component is inorganic crystal phosphorus, which is a combination of green, blue and red phosphors. The intensity of the emission of the latter is inferior to green and blue glow, which causes the interest of researchers in the synthesis of red glow phosphors with improved characteristics. This work is devoted to determining the conditions for the synthesis of mayenite (Cai2Ali4O33)as aluminate matrix, which has a cubic-hexatetrahedral symmetry (space group I4 3d) and to the study of the luminescent properties of phosphors based on it, activated by Eu3+ which spectrum in the red region of the visible range. In this work, the positions of substitution of the metal ions by the activator in the matrix are studied and the relationship between the luminescence spectrum and the environment of the activator in the phosphor structure is established. Mayenite and phosphors based on it were obtained by the citrate-nitrate method, which has a number of advantages in comparison with the solid-phase method, the most common in industry. The chosen synthesis method makes it possible to obtain single-phase products due to the formation of homogeneous solutions of citrate complexes at the stage of mixing of the initial components and to reduce the synthesis temperature, since during the annealing of the precursor in a muffle furnace, additional heat is released during the oxidation of the decomposition products of oligo-meric chains formed by metal-citrate complexes. The study defines the main processes that occur during the formation of the target product using X-ray diffraction analysis and full-profile analysis according to the Rietveld method in the ReX program. They include the decomposition of oligomeric chains to calcium and aluminum oxides, the sintering of oxides into aluminate matrices of various compositions, and the formation of single-phase mayenite at 1200°C. Activation of the mayenite matrix with Eu3+ ions contributed to the production of red-orange phosphors. Matrices doped with Eu3+ ions in the range of activator concentrations of 1.250-1.875 mol.% relative to the molar amount of calcium were studied in this work. The band gap of mayenite is determined and the radiative transitions of luminescent materials based on it are considered.
Keywords: mayenite, photoluminescence, x-ray diffraction, europium (III), band-gap
Acknowledgments: This study was supported by the Tomsk State University Development Programme (Priority-2030).
For citation: Botvina, T.M., Mishenina, L.N. Red-orange phosphor based on ma-yenite activated with Eu3+ ions. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia - Tomsk State University Journal of Chemistry, 2023, 29, 60-72. doi: 10.17223/24135542/29/6
Введение
Исследование люминесцентных свойств кристаллофосфоров не теряет актуальности с течением времени, что обусловлено широким и постоянно обновляющимся спектром применения люминофоров в науке, технике, медицине и повседневной жизни. Для неорганических матриц в качестве легирующих добавок наиболее востребованы редкоземельные элементы (РЗЭ), среди которых европий занимает особое положение. Спектр люминесценции кристаллофосфоров, активированных Eu3+, состоит из множества полос, расщепление и интенсивность которых зависят от окружения активатора в матрице, что позволяет исследовать структуру полученного люминофора [1]. Кроме того, излучение люминофора находится в области 500-740 нм, что соответствует видимой области спектра от желтого до красного цвета.
Синтез люминофоров красного свечения особо актуален в настоящее время, поскольку они уступают по интенсивности синему и зеленому люминофорам, необходимым для получения белых светодиодов [2]. Среди неорганических матриц, используемых при синтезе люминофоров, наибольший интерес вызывают алюминаты щелочноземельных металлов (ЩЗМ) ввиду близости ионных радиусов последних с ионными радиусами лантаноидов, а также возможности получения соединений различного состава. В совокупности это позволяет получать люминофоры с интенсивным и длительным послесвечением, стойким к внешним воздействиям [3]. Различное соотношение ЩЗМ : Al в химическом составе матрицы позволяет получать алюминаты гексагональной, моноклинной, ромбической и кубической сингоний, среди которых наибольшую интенсивность имеют последние [4, 5].
Гептаалюминат додекакальция, или майенит (Ca12Al14O33), имеет кубическую симметрию кристаллической решетки и способен образовывать твердые растворы замещения с лантаноидами, что характеризует его как перспективную матрицу для получения люминесцентных материалов [6].
Люминесцентные свойства веществ существенно зависят от способа получения исходной матрицы и ее последующего активирования, что требует как разработки эффективных способов синтеза люминофоров, так и установления связи между их структурой и свойствами. Применительно к майе-ниту эти задачи и в настоящее время являются до конца не решенными. В связи с этим настоящая работа посвящена установлению оптимальных параметров синтеза майенита (Ca12Al14O33) кубической сингонии цитрат-нитратным методом и исследованию люминесцентных свойств при его активировании ионами Eu3+.
Методы
Для получения-цитрат нитратным методом алюминатной матрицы Cai2Ali4Ü33 и люминофоров на ее основе тетрагидрат нитрата кальция (хч), нонагидрат нитрата алюминия (хч) и моногидрат лимонной кислоты (хч) растворяли в минимальном количестве дистиллированной воды в мольном соотношении 12:14:36 соответственно при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке. Количество лимонной кислоты определялось как суммарное количество ионов кальция и алюминия в майените. Для получения люминофоров в качестве активатора использовали гексагидратнитрат евро-пия(Ш) (хч), варьируя его концентрацию в диапазоне 1,250-1,875 мол. %. Полученные гомогенные растворы высушивали при 130°С в сушильном шкафу SNOL 58/350 и затем отжигали в муфельной печи SNOL 6/1300 в интервале температур 200-i 200°С.
Идентификацию фазового состава полученных образцов, количественное соотношение фаз, уточнение параметров решетки и координат атомов проводили методом рентгенофазового анализа (РФА) на приборе Rigaku-MiniFlex 600 (CuKa излучение 1 = 1,5406 À в диапазоне углов 20 от 3 до 80 со скоростью 2°/мин, шаг 0,02°) и с помощью полнопрофильного анализа по методу Ритвельда в программе ReX [7].Кристаллические структуры строили в программе Vesta [8], используя базу данных ISCD и результаты полнопрофильного качественного и количественного анализа по методу Ритвельда. Люминесцентные свойства исследовали на спектрофлуориметре Solar CM2203. Спектры диффузного отражения в координатах F(R)-длина волны регистрировали на приборе Cary 100 c приставкой диффузного отражения. Ширину запрещенной зоны рассчитывали по формуле:
(F(_R)hv)n = c(hv - Ед), где hv - энергия падающего фотона, с - константа пропорциональности, Eg - ширина запрещенной зоны (эВ), n - коэффициент мощности, отражающий разрешенный косвенный и прямой переходы для значения n = 0,5 и 2 соответственно.
Результаты и их обсуждение
Совместное растворение всех исходных компонентов способствует подавлению возможного гидролиза в растворе благодаря образованию цитрат-ных комплексов, способствующих увеличению концентрации протонов в растворе [10]. Кроме того, более кислая среда раствора после одновременного смешения всех компонентов в сравнении с раздельным растворением исходных веществ создает неблагоприятные условия для замещения водорода гидроксильной функциональной группы лимонной кислоты, образуя цитратные комплексы за счет карбоксильных групп [11]. Гомогенные растворы высушивали при 130°С в сушильном шкафу. Удаление растворителя способствовало формированию аморфного геля за счет образования металл-
цитратных комплексов и их последующего связывания в олигомерные цепи [12]. Полученный прекурсор отжигали в муфельной печи.
На рис. 1 представлены дифрактограммы отожженного прекурсора май-енита при температурах от 800°С. Анализ образцов, отожженных при температуре ниже 800°С, методом РФА неинформативен, поскольку аморфное гало не позволяло выявить существование каких-либо фаз в образцах. Ди-фрактограмма образца, отожженного при 800°С, также характеризуется большой долей аморфности, однако отдельные наиболее интенсивные рефлексы подтверждают разложение олигомерных структур с образованием карбоната кальция (*) и оксида алюминия (♦).
Образцы, отожженные при температуре 900°С и выше, представляют собой кристаллические вещества, для которых возможен качественный и количественный анализ методом Ритвельда; полученные данные представлены в табл. 1. Метод считается достоверным при факторе недостоверности Rwp < 0,2 и GoF < 2. В таком случае погрешность количественного определения фаз равна 1 мас. %, а погрешность при определении параметров элементарной ячейки составляет 0,05 А [7].
6000-зооо
и 60о8
Н 3000 о
л 0 н
у 3000
X 2000
<и Е-
5 800 400
д . 1 я. * ^ 1 1 д 1 • ' • поо°с
1 * * 1000 "С
п 900 "С
* 800 °С
20 40 60 80
20, град.
Рис.1. Дифрактограммы исследуемых образцов, отожженных при различных температурах, где рефлексы, отмеченные символами, обозначают следующие фазы:
□ - СапАЩОзз, * - СаО, • - СагАЬСЬ, А - Са.-АШи, о - СадАШп, • - СаэАШ^,
п-СаАЬ04
На основании полученных результатов, представленных в табл. 1 и на рис. 1, можно предположить реакции, протекающие при формировании целевого майенита. Увеличение температуры отжига до 900°С способствует разложению карбоната кальция на оксид кальция и углекислый газ и спонтанному спеканию оксидов в алюминатные матрицы различного состава:
СаСОз = СаО + СО2 СаО + АЪОз = СаАЪ04
2CaO + AI2O3 = Ca2Al2Ü5 9CaO + 3AI2O3 = Ca9Al6Üi8 4CaO + 3AI2O3 = Ca4Al6Oi3 5CaO + 3AI2O3 = Ca5Al6Oi4
Таблица 1
Фазовый состав образцов, полученных при различных температурах отжига
Температура отжига 900°C i 000°C i 100°C i 200°C
s & f Cai2Äli4O33 0,46 i4,25 76,8i i00
Ca5Al6Oi4 ii,65 36,82 i6,75 -
К о о м cj сз й и s Ca4Al6Oi3 0,08 9,7i 0,38 -
S и « S 1) X М S ей св э я Ca9Al6Oi8 36,87 23,43 6,05 -
CaAl2O4 36,20 i2,55 - -
дао g « U О U S и S £3 « Al2O3 i2,77 3,24 - -
Ca2Al2O5 i,6i - - -
к § CaO 0,36 - - -
R-факторы rP = Rwp Rexp GoF 0,i7i377 = 0,228540 = 0,i09440 = 2,088258 Rp = 0,i24642 Rwp = 0,i73969 Rexp _ 0,iii889 Rp = 0,i29366 Rwp = 0,i82454 Rexp _ 0,iii889 Rp = 0,i28262 Rwp = 0,i79794 Rexp _ 0,i07592
GoF = i,554839 GoF = i,630667 GoF = i,67
Уменьшение массового количества фаз CaO, Ca2AbO5, CaAbO4 и AbO3 при увеличении температуры до 1 000°C предполагает их дальнейшее спекание в более устойчивые алюминаты:
2CaAl2O4 + Ca2Al2O5 = Ca4Al6Oi3 3CaAl2O4 + 2CaO = Ca5Al6Oi4 3CaAl2O4 + Ca9Al6Oi8 +AbO3 = Cai2Ali4O33 При температурах отжига 1 000 и 1 100°C также возможно спекание других алюминатов с образованием целевого майенита, поскольку с увеличением температуры его количество монотонно растет:
3Ca5Al6Oi4 + Ca9Al6Oi8 + AbO3 = 2Cai2Ali4O33 3Ca4Al6Oi3 + 3Ca5Al6Oi4 + Ca9Al6Oi8 = 3Cai2Ali4O33 Увеличение температуры отжига до 1 200°C способствует спеканию всех примесных фаз с образованием целевого майенита:
3Ca4Al6Oi3 + 3Ca5Al6Oi4 + Ca9Al6Oi8 = 3Cai2Ali4O33 Cтруктуру полученного майенита построили в программе Vesta по уточненным параметрам решетки и координатам атомов в программе ReX (рис. 2), используя CIF-файл из открытой базы данных [i3].
Майенит представляет собой кубическую нанопористую цеолитоподоб-ную структуру, которая имеет пространственную группу I43d и содержит две формульные единицы в кристаллической решетке (a = 11,98 Ä) [i4]. Элементарная ячейка майенита включает в себя две формульные единицы, а именно [Ca24AhsO64]4+(O2-)2, первая из которых представляет собой
комбинацию из 12 «пустот» с положительно заряженным каркасом размером не более нанометра. Каждая из «пустот» с радиусом около 4 А имеет эффективный заряд +1/3 (+4 для 12 «пустот») и связана с другими «пустотами» шестиатомными кольцами Са—O—Al—O—Al—O. Вторая формульная единица включает два дополнительных каркасных иона кислорода, называемых свободными ионами кислорода, занимающих две «пустоты» на элементарную ячейку для компенсации положительного заряда решетки [14].
Рис. 2. Структура Ca12AlnO33, построенная в программе Vesta
Кальций занимает одну кристаллографическую позицию, окруженную шестью атомами кислорода, которая будет предпочтительна для замещения на ионы активатора при получении люминофора как твердого раствора замещения. Полиэдр окружения кальция в структуре и данные о расстоянии между атомами в матрице представлены в табл. 2.
Таблица 2
Таблица сравнения окружения кальция в матрице майенита (а) и люминофора состава Са11,775Еио,225А1140зз(б), полученного на его основе
Полиэдр окружения кальция, построенный в программе Vesta Длины связей Ca-O в полиэдре Параметры полученного полиэдра
l(Ca1-O1) = 2,39635(0) А l(Ca1-O1) = 2,39635(0) А l(Ca1-O2) = 2,38803(0) А l(Ca1-O2) = 2,38803(0) А l(Ca1-O2) = 2,52420(0) А l(Ca1-O2) = 2,52420(0) А Средняя длина связи = 2,4362 А Объем полиэдра = 13,0543 А3 Индекс искажения = 0,02408 Квадратичное удлинение = 1,2977 Эффективное координационное число = 5,8604
Окончание табл. 2
Полиэдр окружения кальция, построенный в программе Vesta Длины связей Сa-O в полиэдре Параметры полученного полиэдра
1 Ol 6 са1 l(Cal-Ol) = 2,37570(0) А l(Cal-Ol) = 2,52090(0) А ^1^2) = 2,40895(0) А ^1^2) = 2,40895(0) А l(Cal-Ol) = 2,37570(0) А l(Cal-Ol) = 2,52090(0) А Средняя длина связи = 2,4352 А Объем полиэдра = 13,3605 А3 Индекс искажения = 0,02447 Квадратичное удлинение = 1,2767 Эффективное координационное число = 5,8561
Для люминесцентных материалов важными характеристиками являются чистота реагентов, количество введенного активатора и его равномерное распределение в матрице кристаллофосфора, однородность и монофазность продукта. Основываясь на результатах РФА, для получения люминофора использовали температуру отжига, равную 1 200°С. Концентрацию активатора варьировали в диапазоне 1,25-1,875 мол. % относительно замещения кальция в матрице алюмината. Дифрактограммы полученных люминофоров соответствуют однофазному майениту с небольшим смещением дифракционных максимумов (рис. 3), что подтверждает формирование твердых растворов замещения.
20 40 60 80
20, град.
Рис. 3. Дифрактограммы майенита (черные пунктирные линии) и кристаллофосфора на его основе (красные сплошные линии), отожженных при 1 200°С
Для люминофора на основе Cal2All4Oзз, полученного при активации ионами европия(Ш) в количестве 1,875 мол. %, был проведен полнопрофильный качественный и количественный анализ по методу Ритвельда.
По уточненным параметрам решетки и координатам атомов построена структура люминофора в программе Vesta и определены параметры полиэдра, образующегося при окружении кальция атомами кислорода (см. табл. 2, б). При сравнении данных из табл. 2, а, б видно, что активация матрицы европием приводит к незначительным изменениям связей Ca/Eu-O, однако в целом наблюдается искажение полиэдра с увеличением его объема с 13,0543 до 13,3605 Ä3. Истинные значения искажения полиэдра при создании твердого раствора замещения должны быть больше, поскольку в данном случае программа рассчитывает усредненные параметры замещенных и незамещенных положений иона кальция в матрице. Кроме того, компенсация заряда разноименных ионов Ca2+ и Al3+ способствует появлению вакансий в решетке кристаллофосфора: 3Ca2+ ^ 2Eu3+ + Vca2+ [5].
Спектры люминесценции Ca12Al14O33:Eu3+, представленные на рис. 4, а, регистрировали при длине волны возбуждения 280 нм, которую установили по максимуму полос спектра возбуждения. Спектр фотолюминесценции содержит характерные для ионов Eu3+5D0-7FJ переходы, лежащие в желто-красной части видимого спектра (рис. 4, а, 5, б). Наиболее интенсивный 5D0-7F2 переход наблюдается в диапазоне 610-630 нм и расщеплен на 2 полосы. Интенсивность и расщепление данного электро-дипольного перехода очень сильно зависят от окружения Eu3+. Локальное окружение европия в данной матрице соответствует искаженной тригональной призме, которая относится к средней категории симметрии, что и обусловливает преобладание электро-дипольных переходов в полученном люминофоре. Отношение интенсивности данного перехода к переходу 5D0-7F1 подтверждает формирование центра свечения с окружением, соответствующим средней симметрии: I(5D0-7F2)/I(5D0-7F1) = 3,253 [15]. Увеличение концентрации активатора до 1,875 мол. % способствует росту интенсивности свечения.
В верхнем правом углу рис. 4, б располагается фотография кюветы с белым порошком Cап,775Euo,225All4Oзз под ксеноновой лампой с УФ-излуче-нием. Для количественной оценки цвета всеобщим признанием сегодня пользуется система координат, основными цветами которой являются три нереальных теоретических невоспроизводимых цвета, обозначенных через XYZ, играющих роль математически удобных символов. Эта колориметрическая система МКО (Международная комиссия по освещению) XYZ принята как стандартная Международная система для количественной оценки цвета [16]. В программе LED Color Calculator определены координаты цветности полученного люминофора, которые обозначены в виде черной точки на диаграмме рис. 4, б.
Ширину запрещенной зоны люминесцентной матрицы определяли при установлении зависимости диффузного отражения при пересчете на (F(R)hv)2 от энергии фотонов hv (рис. 5, а). Широкая запрещенная зона маейнита характеризует матрицу как диэлектрик и объясняет большое значение энергии, необходимой для возбуждения люминесценции активированной матрицы ионами европия(Ш) (Хвозб = 280 нм, средневолновой УФ).
Рис.4. Спектры люминесценции Cal2All4Oзз, активированного ионами Eu3+, полученные при Хвозб = 280 нм (а): Сап,85Euo,l5All4Oзз (1), Сап,8Euo,2All4Oзз (2), Саll,775Euo,225All4Oзз (3); диаграмма цветности люминофора Сап,775Euo,225All4Oзз (б)
Рис.5. Зависимость ^(ЩЬу)1 от энергии фотонов Ьу для алюминатной матрицы на основе чистого майенита (а); диаграмма энергетических уровней (б)
Выводы
Установлена температура формирования однофазного майенита кубической сингонии цитрат-нитратным методом, равная 1 200°С. Получены
люминесцентные материалы красного цвета свечения. Исследовано строение матрицы и люминофоров, а также кристаллографическое окружение кальция, способного замещаться на активатор при получении твердых растворов замещения.
Список источников
1. Li Y., Gecevicius M., Qiu J. Long persistent phosphors - from fundamentals to applications //
Chemical Society Reviews. 2016. № 45. Р. 2090-2136.
2. Li J., Yan J., Wen D., Khan W.U., Shi J., Wu M., Su Q., Tanner P.A. Advanced red
phosphors for white light-emitting diodes // Journal of Materials Chemistry C. 2016. № 4. Р. 8611-8623.
3. Rao J., Wang Y., Wang W., Ke H., Li Y., Zhao Y., Diao Z., Jia D., Zhou Y. Mechanism of
superior luminescent and high-efficiency photocatalytic properties of Eu-doped calcium aluminate by low-cost self-propagating combustion synthesis technique // Scientific Reports. 2017. № 7. Р. 1-9.
4. Gedekar K., Wankhede S., Moharil S., Belekar R. Synthesis, crystal structure and
luminescence in Ca3Al2O6 // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2018. № 29. Р. 6260-6265.
5. Barros B.S., De Oliveira R., Kulesza J., Melo V.R.M., Melo D.M.A., Alves Jr. S. Reddish-
orange Ca3-xAl2O6: xEu3+ nanophosphors: Fast synthesis and photophysical properties // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2015. № 78. Р. 90-94.
6. Yang H., Wang R., Wang Y., Jiang J., Guo X. Synthesis and characterization of macroporous
europium-doped Ca 12 Al 14 O 33 (C12A7: Eu 3+) and its application in metal ion detection // New Journal of Chemistry. 2019. № 43. Р. 8315-8324.
7. Bortolotti M., Lutterotti L., Lonardelli I. ReX: a computer program for structural analysis
using powder diffraction data // Journal of applied crystallography. 2009. № 42. Р. 538-539.
8. Momma K., Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric
and morphology data // Journal of Applied Crystallography. 2011. № 44. Р. 1272-1276.
9. Makula P., Pacia M., Macyk W. How to correctly determine the band gap energy ofmodified
semiconductor photocatalysts based on UV-Vis spectra // J. Phys. Chem. Lett. 2018. № 9. Р. 6814-6817.
10. Haijun Z., Xiaolin J., Yongjie Y., Zhanjie L., Daoyuan Y., Zhenzhen L. The effect of the concentration of citric acid and pH values on the preparation of MgAl2O4 ultrafine powder by citrate sol-gel process // Materials research bulletin. 2004. № 39. Р. 839-850.
11. Danks A.E., Hall S.R., Schnepp Z. The evolution of 'sol-gel'chemistry as a technique for materials synthesis // Materials Horizons. 2016. № 3. Р. 91-112.
12. Botvina T., Botvin V., Selyunina L., Mishenina L. Synthesis of Calcium Aluminate-Based Luminophores by the Citrate Nitrate Sol-Gel Process // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2018. № 63. Р. 1262-1267.
13. Grazulis S., Chateigner D., Downs R.T., Yokochi A., Quiros M., Lutterotti L., Manakova E., Butkus J., Moeck P., Le Bail A. Crystallography Open Database-an open-access collection of crystal structures // Journal of Applied Crystallography. 2009. № 42. Р. 726-729.
14. Eufinger J.-P., Schmidt A., Lerch M., Janek J. Novel anion conductors-conductivity, thermodynamic stability and hydration of anion-substituted mayenite-type cage compounds C 12 A 7: X (X= O, OH, Cl, F, CN, S, N) // Physical Chemistry Chemical Physics. 2015, № 17. Р. 6844-6857.
15. Tang Y., Ye Y., Liu H., Guo X., Tang H., Yin W., Gao Y. Hydrothermal synthesis of NaLa (WO4) 2: Eu3+ octahedrons and tunable luminescence by changing Eu3+ concentration and excitation wavelength // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2017. № 28. Р. 1301-1306.
16. Luo M.R. Encyclopedia of color science and technology. Berlin ; Heidelberg : Springer, 2016.
References
1. Li Y., Gecevicius M., Qiu J. Long persistent phosphors - from fundamentals to applications.
Chemical Society Reviews. 2016. № 45. P. 2090-2136.
2. Li J., Yan J., Wen D., Khan W.U., Shi J., Wu M., Su Q., Tanner P.A. Advanced red
phosphors for white light-emitting diodes. Journal of Materials Chemistry C. 2016. № 4. P. 8611-8623.
3. Rao J., Wang Y., Wang W., Ke H., Li Y., Zhao Y., Diao Z., Jia D., Zhou Y. Mechanism of
superior luminescent and high-efficiency photocatalytic properties of Eu-doped calcium aluminate by low-cost self-propagating combustion synthesis technique. Scientific Reports. 2017. № 7. P. 1-9.
4. Gedekar K., Wankhede S., Moharil S., Belekar R. Synthesis, crystal structure and
luminescence in Ca3Al2O6. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2018. № 29. P. 6260-6265.
5. Barros B.S., De Oliveira R., Kulesza J., MeloV.R.M., Melo D.M.A., Alves Jr. S. Reddish-
orange Ca3-xAl2O6: xEu3+ nanophosphors: Fast synthesis and photophysical properties. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2015. № 78. P. 90-94.
6. Yang H., Wang R., Wang Y., Jiang J., Guo X. Synthesis and characterization of macroporous
europium-doped Ca 12 Al 14 O 33 (C12A7: Eu 3+) and its application in metal ion detection. New Journal of Chemistry. 2019. № 43. P. 8315-8324.
7. Bortolotti M., Lutterotti L., Lonardelli I. ReX: a computer program for structural analysis
using powder diffraction data. Journal of Applied Crystallography. 2009. № 42. P. 538539.
8. Momma K., Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric
and morphology data. Journal of applied crystallography. 2011. № 44. P. 1272-1276.
9. Makula P., Pacia M., Macyk W. How to correctly determine the band gap energy of modified
semiconductor photocatalysts based on UV-Vis spectra. J. Phys. Chem. Lett. 2018. № 9. P. 6814-6817.
10. Haijun Z., Xiaolin J., Yongjie Y., Zhanjie L., Daoyuan Y., Zhenzhen L. The effect of the concentration of citric acid and pH values on the preparation of MgAkO4 ultrafine powder by citrate sol-gel process. Materials Research Bulletin. 2004. № 39. P. 839-850.
11. Danks A.E., Hall S.R., Schnepp Z. The evolution of 'sol-gel'chemistry as a technique for materials synthesis. Materials Horizons. 2016. № 3. P. 91-112.
12. Botvina T., Botvin V., Selyunina L., Mishenina L. Synthesis of Calcium Aluminate-Based Luminophores by the Citrate Nitrate Sol-Gel Process. Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2018. № 63. P. 1262-1267.
13. Grazulis S., Chateigner D., Downs R.T., Yokochi A., Quiros M., Lutterotti L., Manakova E., Butkus J., Moeck P., Le Bail A. Crystallography Open Database-an open-access collection of crystal structures. Journal of Applied Crystallography. 2009. № 42. P. 726-729.
14. Eufinger J.-P., Schmidt A., Lerch M., Janek J. Novel anion conductors-conductivity, thermodynamic stability and hydration of anion-substituted mayenite-type cage compounds C 12 A 7: X (X= O, OH, Cl, F, CN, S, N). Physical Chemistry Chemical Physics. 2015. № 17. P. 6844-6857.
15. Tang Y., Ye Y., Liu H., Guo X., Tang H., YinW., Gao Y. Hydrothermal synthesis of NaLa (WO4) 2: Eu3+ octahedrons and tunable luminescence by changing Eu3+ concentration and excitation wavelength. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2017. № 28. P. 1301-1306.
16. Luo M.R. Encyclopedia of color science and technology. Berlin; Heidelberg: Springer, 2016.
Сведения об авторах:
Ботвина Татьяна Михайловна - ассистент Национального исследовательского Томского государственного университета, Томск, Россия. E-mail: [email protected] Мишенина Людмила Николаевна - кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии химического факультета Национального исследовательского Томского государственного университета, Томск, Россия. E-mail: [email protected]
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about the authors:
Botvina Tatiana M. - assistant, National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia. E-mail: [email protected]
Mishenina Liiidmila N. - PhD, docent, National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia. E-mail: [email protected]
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 22.11.2022; принята к публикации 09.02.2023 The article was submitted 22.11.2022; accepted for publication 09.02.2023
