RU2690810C1 - Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона - Google Patents

Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона Download PDF

Info

Publication number
RU2690810C1
RU2690810C1 RU2018135150A RU2018135150A RU2690810C1 RU 2690810 C1 RU2690810 C1 RU 2690810C1 RU 2018135150 A RU2018135150 A RU 2018135150A RU 2018135150 A RU2018135150 A RU 2018135150A RU 2690810 C1 RU2690810 C1 RU 2690810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
action
carbon nitride
laser radiation
high level
fluorescence under
Prior art date
Application number
RU2018135150A
Other languages
English (en)
Inventor
Марат Фатыхович Булатов
Павел Валентинович Зинин
Александр Борисович Богомолов
Валентин Александрович Кутвицкий
Сергей Александрович Кулаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН)
Priority to RU2018135150A priority Critical patent/RU2690810C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690810C1 publication Critical patent/RU2690810C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
    • C01B21/0605—Binary compounds of nitrogen with carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано в фотокатализе, литий-ионных аккумуляторах, медицинских зондах. Меламин разлагают в закрытом кварцевом реакторе в азотсодержащей атмосфере при 275-295С в течение 4,5-6 ч. Получают графитоподобный g-CN, имеющий молярное отношение углерода к азоту 3:4, обладающий высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона. Способ прост и экономичен. 1 ил., 3 пр.

Description

Изобретение относится к методу синтеза нитрида углерода, обладающего флуоресцентными свойствами и может использоваться в различных областях науки и техники: для фотокатализа, повышения емкости литий-ионных аккумуляторов, а также в медицине, например, в качестве зондов.
Известен способ получения нитрида углерода на основе термического разложения роданида щелочного металла в вакуумированной герметизированной камере [патент РФ №2288170 от 16.02.2005].
Недостатком указанного способа является необходимость специального реактора, что приводит к удорожанию конечного продукта, а также сопутствующее образование побочных продуктов, удаление которых увеличивает многостадийность процесса. Конечный продукт не обладает способностью к флуоресценции в видимом диапазоне.
Наиболее близким техническим решением является способ представленным в статье [Yuanhao Zhang, Synthesis and luminescence mechanism of multicolor-emitting g-C3N4 nanopowders by low temperature thermal condensation of melamine, 2013]. Меламин размещают в кварцевый реактор, который непрерывно продувается азотом, и выдерживают при температуре 300-650 градусов 2-4 ч.
Недостатками существующего способа являются малый выход целевого продукта, слишком широкий диапазон температур и недостаточное время выдержки.
Техническим результатом заявленного изобретения является возможность обеспечение 80-90% выхода целевого продукта (нитрида углерода), обладающего аномальными показателями флуоресценции в видимом диапазоне под действием лазерного излучения.
Данный технический результат достигается за счет того, что при осуществлении способа получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона, путем термического разложения меламина разложение меламина осуществляется в закрытом кварцевом реакторе в азотсодержащей атмосфере, в интервале температур 275-295 градусов в течение 4,5-6 ч и последующим охлаждением при комнатной температуре.
Технический результат в отличие от известного технического решения достигается тем, что выбирается более узкий температурный диапазон и увеличивается время пребывания в реакторе и последующее быстрое охлаждение при комнатной температуре. Основным элементом предложенного технического решения является узкий температурный диапазон синтеза, который дает аномальную интенсивность флюоресценции.
Преимуществами данного способа являются: более простая установка, которая не предполагает вакуумирования и продувки, более низкая температура, отсутствие вредных выделений.
Изобретение относится к методу синтеза. Изобретение относится к легкому и экономически целесообразному способу получения графитоподобного g-C3N4, имеющего молярное отношение углерода к азоту 3:4, путем элиминирования меламина (1, 3, 5-триазин-2, 4, 6-триамин) при высокой температуре: от молекулы меламина отщепляются атомные группы NH3 без замены их другими. В результате на поверхности оксидной подложки формируется однородная, механически прочная, электропроводящая полимерная пленка, селективная по отношению к парам воды, обеспечивающая возможность определения содержания влаги в воздухе.
Полученные материалы из нитрида углерода обладают исключительными флуоресцентными свойствами и имеют широкое применение.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Навеску меламина перетирали в агатовой ступки в течении 30 минут. После перетертая навеска размещалась в кварцевый реактор. Кварцевый реактор переносился в разогретую до 250°С печь и выдерживался там в течение 6 часов.
Пример 2
Все технологические условия получения нитрида углерода совпадают с приведенными в примере 1, за исключением температуры в печи. Температура в реакторе-295°С.
Пример 3
Все технологические условия получения нитрида углерода совпадают с приведенными в примере 1, за исключением температуры в печи. Температура в реакторе-350°С.
На Фиг. 1 показаны спектры флюоресценции образцов представленных примеров.
Образцы, выдержанные при различной температуре, различаются флюоресценцией разной интенсивности и выходом целевого продукта. Так образец, полученный в примере 2, обладает наибольшей интенсивно флюоресценции и максимальным выходом.

Claims (1)

  1. Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона, путем термического разложения меламина, отличающийся тем, что разложение меламина осуществляется в закрытом кварцевом реакторе в азотсодержащей атмосфере в интервале температур 275-295 градусов в течение 4,5-6 ч c последующим охлаждением при комнатной температуре.
RU2018135150A 2018-10-05 2018-10-05 Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона RU2690810C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135150A RU2690810C1 (ru) 2018-10-05 2018-10-05 Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135150A RU2690810C1 (ru) 2018-10-05 2018-10-05 Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690810C1 true RU2690810C1 (ru) 2019-06-05

Family

ID=67037881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135150A RU2690810C1 (ru) 2018-10-05 2018-10-05 Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690810C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725796C1 (ru) * 2020-01-30 2020-07-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН) Способ получения композитного материала, обладающего высоким уровнем флуоресценции под действием электромагнитного излучения видимого диапазона
CN114129739A (zh) * 2021-11-25 2022-03-04 南通大学 一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片、其制备方法及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2288170C2 (ru) * 2005-02-16 2006-11-27 Карбодеон Лтд Ой Способ получения нитрида углерода
RU2337185C1 (ru) * 2007-06-25 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ СПбГПУ) Способ получения кристаллического нитрида углерода c3n4
RU2425799C2 (ru) * 2006-07-13 2011-08-10 Карбодеон Лтд Ой Способ получения нитрида углерода
CN107486230A (zh) * 2017-08-10 2017-12-19 东北大学 一种高活性大比表面积纳米片状结构g‑C3N4的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2288170C2 (ru) * 2005-02-16 2006-11-27 Карбодеон Лтд Ой Способ получения нитрида углерода
RU2425799C2 (ru) * 2006-07-13 2011-08-10 Карбодеон Лтд Ой Способ получения нитрида углерода
RU2337185C1 (ru) * 2007-06-25 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ СПбГПУ) Способ получения кристаллического нитрида углерода c3n4
CN107486230A (zh) * 2017-08-10 2017-12-19 东北大学 一种高活性大比表面积纳米片状结构g‑C3N4的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PETR PRAUS et al., Graphitic carbon nitride: Synthesis, characterization and photocatalytic decomposition of nitrous oxide, Mater. Chem. and Phys., 2017, v. 193, p.p. 438-446. *
YUANHAO ZHANG et al., Synthesis and luminescence mechanism of multicolor-emitting g-C3N4 nanopowders by low temperature thermal condensation of melamine, Sci. Reports, 2013,p.p. 1-8. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725796C1 (ru) * 2020-01-30 2020-07-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН) Способ получения композитного материала, обладающего высоким уровнем флуоресценции под действием электромагнитного излучения видимого диапазона
CN114129739A (zh) * 2021-11-25 2022-03-04 南通大学 一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片、其制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lei et al. Lanthanide doped Bi 2 O 3 upconversion luminescence nanospheres for temperature sensing and optical imaging
Komatsu et al. Polycondensation/pyrolysis of tris-s-triazine derivatives leading to graphite-like carbon nitrides
RU2690810C1 (ru) Способ получения нитрида углерода, обладающего аномально высоким уровнем флуоресценции под действием лазерного излучения видимого диапазона
Yahiaoui et al. Synthesis and optical spectroscopy of YPO 4: Eu 3+ orange–red phosphors
Watras et al. Luminescence properties and determination of optimal RE 3+(Sm 3+, Tb 3+ and Dy 3+) doping levels in the KYP 2 O 7 host lattice obtained by combustion synthesis
Jiang et al. 794 nm excited core–shell upconversion nanoparticles for optical temperature sensing
Martini et al. Defect studies in quartz: Composite nature of the blue and UV emissions
Bircumshaw et al. Paracyanogen: its formation and properties. Part I
Stefanski et al. Laser induced emission spectra of gallium nitride nanoceramics
Villa et al. Radio-luminescence spectral features and fast emission in hafnium dioxide nanocrystals
Chao Charge-transfer luminescence of Cr3+ in magnesium oxide
Henaish et al. Two-level quenching of photoluminescence in hexagonal boron nitride micropowder
Wang et al. NIR‐II Luminescence in Cr4+ Activated CaYGaO4 toward Non‐Invasive Temperature Sensing and Composition Detection
RU2725796C1 (ru) Способ получения композитного материала, обладающего высоким уровнем флуоресценции под действием электромагнитного излучения видимого диапазона
Vimalan et al. Synthesis, growth and characterization of l‐alaninium oxalate‐a novel organic NLO crystal
Vasile et al. Preparation and characterization of gold pentafluoride
JP6713129B2 (ja) 導電性マイエナイト型化合物の製造方法
Li et al. Photoluminescent properties of anodic aluminum oxide films formed in a mixture of malonic and sulfuric acid
Pandey et al. Sol–gel synthesis and characterization of Eu+++/Y2O3 nanophosphors by an alkoxide precursor
Freitas Jr et al. Properties of Bulk AlN grown by thermodecomposition of AlCl 3⋅ NH 3
Liang et al. Solid-state reaction synthesis for mixed-phase Eu 3+-doped bismuth molybdate and its luminescence properties
Radhakrishnan et al. Photoluminescence of undoped and Eu doped CsCl crystals
Bryukvina et al. Stabilization of U1-centers and laser color centers in LiF: OH crystals
Fillard et al. Low‐temperature photoluminescence in SnO2 high‐resistivity monocrystals
Liu et al. Embedded lanthanoid ions modulated the periodic luminescence of transition metal dichalcogenide monolayers prepared from an aqueous orecursor