PL209170B1 - Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem - Google Patents

Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem

Info

Publication number
PL209170B1
PL209170B1 PL379537A PL37953706A PL209170B1 PL 209170 B1 PL209170 B1 PL 209170B1 PL 379537 A PL379537 A PL 379537A PL 37953706 A PL37953706 A PL 37953706A PL 209170 B1 PL209170 B1 PL 209170B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
temperature
hours
potassium
yttrium
nitrate
Prior art date
Application number
PL379537A
Other languages
English (en)
Other versions
PL379537A1 (pl
Inventor
Andrzej Deptuła
Wiesława Łada
Tadeusz Olczak
Danuta Wawszczak
Mieczysław Borowiec
Henryk Szymczak
Włodzimierz Diakonow
Marek Barański
Original Assignee
Inst Chemii I Techniki Jądrowej
Inst Fizyki Pan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii I Techniki Jądrowej, Inst Fizyki Pan filed Critical Inst Chemii I Techniki Jądrowej
Priority to PL379537A priority Critical patent/PL209170B1/pl
Publication of PL379537A1 publication Critical patent/PL379537A1/pl
Publication of PL209170B1 publication Critical patent/PL209170B1/pl

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem metodą zol-żel.
Znany jest sposób otrzymywania dwuwolframianów o składzie ARe(WO4)2, gdzie A = jony metali alkalicznych, natomiast Re = jony metali ziem rzadkich.
Znany jest również sposób otrzymywania tych związków w reakcji składników, takich jak tlenki i węglany metodą reakcji w ciele stałym, (A. Majchrowski, M. T. Borowiec, E. Michalski, J. Zmija, V. Dyakonov, H. Szymczak, T. Zayamyuk, M. Barański, Cryst. Res. Technol., 36 (2001) 283-287) lub też z udziałem fazy ciekłej (A. Majchrowski, M. T. Borowiec, E. Michalski, J. Cryst. Growth, 264 (2004) 201-207), na przykład wolframianu potasu o temperaturze topnienia 620°C.
Przytoczone sposoby są jednak bardzo pracochłonne i prowadzą zazwyczaj do otrzymywania produktu końcowego w postaci krystalitów o rozmiarach mikronowych. Wiadomo ponadto, że domieszki w postaci stałej dodawane do stopionego już dwuwolframianu ARe(WO4)2 nie gwarantowały otrzymywania produktów charakteryzujących się idealnie podwójną strukturą i wymaganą czystością.
Nieoczekiwanie okazało się, że dwuwolframian itrowo-potasowy, jak również nanokompozyt tego dwuwolframianu dotowany iterbem otrzymać można metodą zol-żel, którą według polskiego opisu patentowego nr 172 618 zastosowano w sposobie wytwarzania nadprzewodników wysokotemperaturowych.
Sposób według wynalazku otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego polega na tym, że przygotowuje się roztwór parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawartości 0,15M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C intensywnie mieszając. Do 413 ml otrzymanego roztworu dodaje się 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu, a następnie wprowadza się 17,5 ml azotanu itru o stężeniu 3,16 M. Powstały zol askorbinowo-azotanowy metali K-Y-W o pH = 3,9 odparowuje się następnie do sucha pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 85°C. Otrzymany żel suszy się przez 20-30 godz., korzystnie 24 godz. w temperaturze 110-130°C, korzystnie 120°C, a powstały osad, którego objętość w trakcie suszenia wzrosła dwukrotnie rozciera się na proszek i ponownie wygrzewa w temperaturze 120°C w czasie 60-80 godz., korzystnie 72 godz. Po schłodzeniu, proszek poddaje się kontrolowanej obróbce termicznej z szybkością grzania 5°C/min doprowadzając do temperatury 550°C, w której utrzymuje się go przez 10 godz. W trakcie wygrzewania proszku, w temperaturze 260°C, zachodzi proces samozapłonu SI.
Sposób według wynalazku otrzymywania nanokompozytu dwuwolframianu itrowo-potasowego dotowanego 1% M iterbu polega na tym, że przygotowuje się roztwór parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawartości 0,15M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C przy intensywnym mieszaniu. Do 413 ml otrzymanego roztworu dodaje się 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu, a następnie wprowadza się 17,5 ml azotanu itru o stężeniu 3,16M oraz 0,05 ml azotanu iterbu o stężeniu 4,15M. Powstały zol askorbinowo-azotanowy metali K-Y-Yb-W o pH = 3,0 odparowuje się nastę pnie do sucha pod zmniejszonym ciś nieniem w temperaturze 85°C. Otrzymany żel suszy się przez 20-30 godz., korzystnie 24 godz. w temperaturze 110-130°C, korzystnie 120°C, a powstały osad, którego objętość w trakcie suszenia wzrosła dwukrotnie rozciera się na proszek i ponownie wygrzewa w temperaturze 120°C w czasie 60-80 godz., korzystnie 72 godz. Po schłodzeniu, proszek poddaje się kontrolowanej obróbce termicznej z szybkością grzania 5°C/min doprowadzając do temperatury 550°C, w której utrzymuje się go przez 10 godz. W trakcie wygrzewania proszku, w temperaturze 250°C, zachodzi proces samozapłonu SI.
Badania wykazały, że zarówno dwuwolframian itrowo-potasowy, jak i nanokompozyt tego dwuwolframianu dotowany 1% M iterbu, otrzymane sposobem według wynalazku posiadają idealnie podwójną strukturę oraz charakteryzują się bardzo dużą czystością chemiczną będącą wynikiem samozapłonu SI (selfignition), który zachodzi w trakcie obróbki termicznej materiału i sprzężony jest z reoksydacją produktów rozkładu kwasu askorbinowego. Otrzymane dwuwolframian itrowo-potasowy i nanokompozyt itrowo-potasowy dotowany 1% M iterbu są barwy śnieżno białej, nie zawierają bowiem węgla i innych zanieczyszczeń, których pozbyły się w trakcie SI. Wielkość ich krystalitów wynosi 20 do 25 nm i jak potwierdziły dalsze badania są doskonałym materiałem do budowy laserów na podczerwień stosowanych do monitorowania zanieczyszczeń atmosferycznych. Dodatek 1% M iterbu do dwuwolframianu itrowo-potasowego powoduje maksymalne zwiększenie wydajności akcji laserowej. Natomiast dwuwolframian itrowo-potasowy stosowany jest jako wzorzec materiału do budowy tego typu laserów.
PL 209 170 B1
Wynalazek opisują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d I
Otrzymywanie wolframianu itrowo-potasowego KY(WO4)2: przygotowano roztwór parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawartości 0,15M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C przy intensywnym mieszaniu. Do 413 ml otrzymanego roztworu dodano 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu i 17,5 ml azotanu itru o stężeniu 3,16M. Otrzymany w ten sposób zol askorbinowo-azotanowy metali K-Y-W o pH = 3,9 odparowywano pod zmniejszonym ciśnieniem do sucha w temperaturze 85°C w wyparce Rotavapor firmy BUCHl. Powstały żel suszono przez 24 godziny w temperaturze 120°C w suszarce. Otrzymany osad, którego objętość w trakcie suszenia wzrosła dwukrotnie, roztarto na proszek i ponownie wygrzewano przez 72 godz. Po schłodzeniu, proszek poddano kontrolowanej obróbce termicznej w piecu firmy Carbolite typu CSF1200 z szybkością grzania 5°C/min doprowadzając do temperatury 550°C, w której wygrzewano go przez 10 godz. Produktem finalnym tak prowadzonej obróbki termicznej było powstanie wolframianu itrowo-potasowego KY(WO4)2. W trakcie wygrzewania proszku, w temperaturze 260°C nastąpił proces samozapłonu SI, w wyniku którego otrzymany produkt w postaci ś nież no biał ego proszku nie zawierał ż adnych zanieczyszczeń w tym i węgla.
Otrzymany wolframian itrowo-potasowy poddano następującym badaniom: czystość chemiczną otrzymanego wolframianu itrowo-potasowego potwierdzono metodą emisyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzeniem w łuku prądu stałego (10 A) przy użyciu analizatora firmy Perkin Elmer typu 2400 oraz analizę spektralną w podczerwieni IR stosując spektrometr firmy Bruker-Equinox 55.
Idealną podwójną strukturę wolframianu itrowo-potasowego KY(WO4)2 i rząd wielkości krystalitów stwierdzono stosując analizę rentgenowską XRD o Cu<^ = 1,54056 A przy zastosowaniu dyfraktometru D-5000 firmy Simens.
P r z y k ł a d II
Otrzymywanie nanokompozytu dwuwolframianu itrowo-potasowego dotowanego iterbem KY(WO4)2 + 1%M Yb: przygotowano roztwór parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawartości 0,15M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C przy intensywnym mieszaniu. Do 413 ml otrzymanego roztworu dodano 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu i 17,5ml azotanu itru o stężeniu 3,16M oraz 0,05 ml azotanu iterbu o stężeniu 4,15M. Otrzymany w ten sposób zol askorbinowo-azotanowy metali K-Y-Yb-W o pH = 3,0 odparowywano pod zmniejszonym ciśnieniem do sucha w temperaturze 85°C w wyparce Rotavapor firmy BUCHI. Powstały żel suszono przez 24 godziny w temperaturze 120°C w suszarce. Otrzymany osad, którego objętość w trakcie suszenia wzrosła dwukrotnie, roztarto na proszek i ponownie wygrzewano przez 72 godz. Po schłodzeniu, proszek poddano kontrolowanej obróbce termicznej w piecu firmy Carbolite typu CSF1200 z szybkością grzania 5°C/min doprowadzając do temperatury 550°C, w której wygrzewano go przez 10 godz.
Produktem finalnym tak prowadzonej obróbki termicznej było powstanie nanokompozytu KY(WO4)2 + 1%M Yb. W trakcie wygrzewania proszku, w temperaturze 250°C nastąpił proces samozapłonu SI, w wyniku którego otrzymany produkt w postaci śnieżno białego proszku nie zawierał żadnych zanieczyszczeń, w tym i węgla. W wyniku przeprowadzonych badań, jak w przykładzie I stwierdzono, że: nanokompozyt itrowo-potasowy dotowany 1% M iterbu charakteryzował się dużą czystością chemiczną oraz idealnie podwójną strukturą o krystalitach wielkości rzędu nanometrów.

Claims (2)

1. Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego, znamienny tym, że do 413 ml roztworu parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawartości 0,15 M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C przy intensywnym mieszaniu dodaje się 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu i 17,5 ml azotanu itru o stężeniu 3,16M, następnie otrzymany zol askorbinowoazotanowy metali K-Y-W o pH = 3,9 odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 85°C, a powstały żel suszy się przez 24 godz. w temperaturze 120°C, następnie otrzymany osad rozciera się na proszek i potem wygrzewa przez 72 godz. w temperaturze 120°C i po schłodzeniu proszek ogrzewa się ponownie z prędkością 5°C/min do temperatury 550°C, w której utrzymuje się go przez 10 godz. a wcześniej w temperaturze 260°C proszek doprowadza się do samozapłonu.
2. Sposób otrzymywania nanokompozytu dwuwolframianu itrowo-potasowego dotowanego iterbem, znamienny tym, że do 413 ml roztworu parawolframianu amonu -(NH)10H2(W2O7)6 aq o zawar4
PL 209 170 B1 tości 0,15 M wolframu w 0,1M kwasie askorbinowym w temperaturze 60°C przy intensywnym mieszaniu dodaje się 25,5 ml 0,875M roztworu wodorotlenku potasu i 17,5 ml azotanu itru o stężeniu 3,16M oraz 0,05 ml azotanu iterbu o stężeniu 4,15M, następnie otrzymany zol askorbinowo-azotanowy metali K-Y-Yb-W o pH = 3,0 odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 85°C, a powstały żel suszy się przez 24 godz. w temperaturze 120°C, następnie otrzymany osad rozciera się na proszek i potem wygrzewa przez 72 godz. w temperaturze 120°C i po schłodzeniu proszek ogrzewa się ponownie z prędkością 5°C/min do temperatury 550°C, w której utrzymuje się go przez 10 godz., a wcześniej w temperaturze 250°C proszek doprowadza się do samozapłonu.
PL379537A 2006-04-26 2006-04-26 Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem PL209170B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL379537A PL209170B1 (pl) 2006-04-26 2006-04-26 Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL379537A PL209170B1 (pl) 2006-04-26 2006-04-26 Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL379537A1 PL379537A1 (pl) 2007-10-29
PL209170B1 true PL209170B1 (pl) 2011-07-29

Family

ID=43016802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL379537A PL209170B1 (pl) 2006-04-26 2006-04-26 Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL209170B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL379537A1 (pl) 2007-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schäfer et al. Synthesis of Hexagonal Yb3+, Er3+‐Doped NaYF4 Nanocrystals at Low Temperature
Bensalah et al. Synthesis and optical characterizations of undoped and rare-earth-doped CaF2 nanoparticles
Xu et al. Mn (iii)-mediated phosphonation–azidation of alkenes: a facile synthesis of β-azidophosphonates
Hakmeh et al. Combustion synthesis and up-conversion luminescence of La2O2S: Er3+, Yb3+ nanophosphors
Rakov et al. Photoluminescence analysis of α-Al2O3 powders doped with Eu3+ and Eu2+ ions
Li et al. Bromobenzene aliphatic nucleophilic substitution guided controllable and reproducible synthesis of high quality cesium lead bromide perovskite nanocrystals
Jia et al. Upconversion photoluminescence of ZrO2: Er3+ nanocrystals synthesized by using butadinol as high boiling point solvent
Zhao et al. Hydrothermal synthesis and lanthanide doping of complex fluorides, LiYF4, KYF4 and BaBeF4 under mildconditions
Kimani et al. Synthetic and spectroscopic studies of vanadate glaserites I: upconversion studies of doubly co-doped (Er, Tm, or Ho): Yb: K3Y (VO4) 2
Min et al. Enhanced upconversion luminescence of GdVO 4: Er 3+/Yb 3+ prepared by spray pyrolysis using organic additives
Rawat et al. Wet-chemical synthesis, structural characterization and optical properties of rare-earth doped halo perovskite K3GaF6
Tessitore et al. Room temperature synthesis of β-NaGdF4: RE3+ (RE= Eu, Er) nanocrystallites and their luminescence
Liang et al. Low temperature synthesis of LiSi 2 N 3 nanobelts via molten salt nitridation and their photoluminescence properties
Peng et al. Fabrication of β-Si3N4 whiskers by combustion synthesis with MgSiN2 as additives
Das et al. On direct synthesis of high quality APbX 3 (A= Cs+, MA+ and FA+; X= Cl−, Br− and I−) nanocrystals following a generic approach
PL209170B1 (pl) Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem
Mazur et al. Formation of nanostructured Tb3+-doped yttrium aluminium garnets by the glycol route
Herden et al. Vacuum-UV excitation and visible luminescence of nano-scale and micro-scale NaLnF4: Pr3+ (Ln= Y, Lu)
JP6751043B2 (ja) 窒化タンタルの製造法
Liu et al. Controlled synthesis and photoluminescence behaviors of Lu2O2SO4: Eu3+ and Lu2O2S: Eu3+ phosphors
Deng et al. Investigation into chemical function in a Mn4+-activated Li-phase cryolite synthesis for green synthetic design
Tyagi et al. Synthesis of nanocrystalline mixed metal fluorides in nonaqueous medium
JPS6259506A (ja) 窒化ホウ素の製造法
CN112939893A (zh) 一种4-(4-氨基苯基)-3-吗啉酮的合成方法
Belsare et al. One step synthesis of Ce3+ activated aluminofluoride powders

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20120426