RU2807989C1 - Способ получения натрий - иттриевых силикатов, допированных редкоземельными элементами - Google Patents
Способ получения натрий - иттриевых силикатов, допированных редкоземельными элементами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807989C1 RU2807989C1 RU2023113234A RU2023113234A RU2807989C1 RU 2807989 C1 RU2807989 C1 RU 2807989C1 RU 2023113234 A RU2023113234 A RU 2023113234A RU 2023113234 A RU2023113234 A RU 2023113234A RU 2807989 C1 RU2807989 C1 RU 2807989C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rare earth
- earth elements
- yttrium
- sodium
- mixture
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- -1 sodium-yttrium silicates Chemical class 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 6
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims abstract description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 claims description 9
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 6
- APLRNZFSUMKULK-UHFFFAOYSA-N sodium yttrium Chemical compound [Na].[Y] APLRNZFSUMKULK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-4-[(4-methyl-2-nitrophenyl)diazenyl]-N-(3-nitrophenyl)naphthalene-2-carboxamide Chemical compound Cc1ccc(N=Nc2c(O)c(cc3ccccc23)C(=O)Nc2cccc(c2)[N+]([O-])=O)c(c1)[N+]([O-])=O MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910021644 lanthanide ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000006064 precursor glass Substances 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для изготовления люминофоров и светоизлучающих диодов. Прекурсоры - олеаты иттрия, натрия, редкоземельных элементов - европия, тербия или самария, а также тетраэтоксилан, при мольном соотношении Na:Y:РЗЭ:Si=(5,0-5,1):(0,8-0,95):(0,05-0,2):4 растворяют в бензоле, толуоле или растворе канифоли в этиловом спирте при 50-70°С. Смесь подсушивают и подвергают обжигу при 900°С в течение 1 часа. Полученные натрий-иттриевые силикаты, допированные редкоземельными элементами, являются люминофорами и не содержат примесей. Изобретение позволяет уменьшить энергоёмкость синтеза за счёт снижения температуры, времени и числа стадий. 2 ил., 6 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения двойных силикатов, допированных редкоземельными элементами - Na3YSi3O9:Eu3+, Na3YSi3O9:Tb3+ и Na3YSi3O9:Sm3+ и может быть использовано в химической промышленности для получения люминофоров и светоизлучающих диодов.
Большинство люминофоров состоят из матрицы, включающей в качестве активатора ионы редкоземельных элементов, таких как Eu3+, Tb3+, Sm3+ и Dy3+, имеющие высокую эффективность люминесценции, большой стоксов сдвиг, узкие эмиссионные линии (высокую чистоту цветов) и легкое управление длиной волны излучения от ультрафиолетовой до инфракрасной областей в зависимости от выбора иона лантаноида. Матрица не должна поглощать излучение, используемое для возбуждения иона-активатора, или должна в случае поглощения излучения эффективно передавать его затем на ион-активатор. Одними из оптически инертных материалов, используемых при разработке люминофоров, являются силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. Иттрий широко используется в качестве сенсибилизирующей добавки в матрицу решетки хозяина для получения люминофоров на основе ионов редкоземельных элементов. Силикатные материалы, обладают уникальными физическими свойствами, такими как превосходная термическая и химическая стабильность и отличная устойчивость к атмосферным воздействиям. Двойной силикат Na3YSi3O9 кристаллизуется в орторомбической структуре, имеет октаэдрически-тетраэдрический каркас, в котором октаэдры YO6 изолированы друг от друга тетраэдрами SiO4. Из-за экранирующего характера внешней заполненной орбитали, возмущение от окружающих соседей пренебрежимо малы, а спектральные характеристики почти не зависят от основной решётки, поэтому натрий-иттриевый силикат Na3YSi3O9 - подходящий носитель для люминофоров, активируемых ионами редкоземельных элементов (РЗЭ), с высокой светоотдачей и перспективных для многофункционального применения.
Из уровня техники следует, что двойные силикаты Na3YSi3O9, допированные РЗЭ, преимущественно получают высокотемпературным твёрдофазным синтезом.
В [Gao G. and Wondraczek L. «Spectral asymmetry and deep red photoluminescence in Eu3+-activated Na3YSi3O9 glass ceramics» // Optical materials express, 2014, V.4, №3, рр.476-485] образцы стёкол-прекурсоров с номинальным составом (в мол. %) 30Na2O-8Y2O3-53SiO2-5Al2O3-2TiO2-2P2O5-0,5Eu2O3 готовили традиционным плавлением 50 г навесок реактивов Na2CO3, Y2O3, SiO2, TiO2, NH4H2PO4 и Eu2O3. Смесь из тщательно перемешанных исходных компонентов расплавляли при температуре 1600°С в атмосфере окружающего воздуха в течение 2 ч в тиглях из глинозёма. Стеклянные пластины получали после заливки расплава в графитовую форму, предварительно нагретую до 500°С. Формованное стекло затем выдерживали при 600°C в течение 2 часов для снятия остаточных термических напряжений.
К существенным недостаткам известного способа относится высокая температура процесса и требование специального оборудования, что увеличивает себестоимость продукта.
При схожих условиях прозрачную стеклокерамику Na3YSi3O9:M3+ (M = Sm, Tb, Tm) получали высокотемпературным плавлением с термообработкой при 750°C [Zhao W., et al. «Luminescence properties of Na3YSi3O9:M3+ (M=Sm, Tb, Tm) glass ceramics» // Journal of Alloys and Compounds, 2013, V.566, рр.142-146]. При ультрафиолетовом возбуждении люминофоры Na3YSi3O9:Sm3+, Na3YSi3O9:Tb3+ и Na3YSi3O9:Tm3+ демонстрировали характерные цветовые переходы. Указанную стеклокерамику готовили из соответствующих количеств Na2CO3, SiO2, Y2O3, Tm2O3, Sm2O3 и Tb4O7 в соответствии с молярным составом 30Na2O - 9,8Y2O3 - 60SiO2 - 0,2Sm2O3; 30Na2O - 9,2Y2O3 - 60SiO2 - 0,4Tb4O7; 30Na2O - 9,9Y2O3 - 60SiO2 - 0,1Tm2O3 и 30Na2O - 8,9Y2O3 - 60SiO2 - 0,1Tm2O3 - 0,2Sm2O3 - 0,8Tb2O3. Исходные компоненты смешивали и тщательно растирали в агатовой ступке. Затем смесь расплавляли в платиновом тигле в электрической печи при 1550°С в течение 3 часов. Расплав отливали в стальную форму и затем отжигали при 750°С в течение 5 ч на воздухе или в восстановительной атмосфере (95% N2 и 5% H2).
Основным недостатком является энергоёмкость процесса в силу использования высоких температур.
Известен способ получения натрий-иттриевого силиката, активированного Eu3+ или Tb3+, твердофазным синтезом. Так, в [Kim C.H., et al. «Photoluminescence of Eu3+ and Bi3+ in Na3YSi3O9»// Solid State Communications, 1997, V. 101, № 2, pp. 109-113] серию образцов двойных силикатов Na3YSi3O9, допированных европием так же получали методом твердофазной реакции. Для этого исходные компоненты Y2O3, Na2CO3 и SiO2 тщательно растирали и смешивали в стехиометрической пропорции. Полученную смесь подвергали обжигу при 1180°С в течение 48 ч в муфельной печи. Обожжённые образцы измельчали и повторно прокаливали при той же температуре.
Существенным недостатком данного метода является высокая температура синтеза, длительность технологического процесса и многостадийность, что увеличивает себестоимость продукта.
Известен способ получения традиционным методом твердофазной реакции допированного тулием и диспрозием двойного силиката состава Na3YSi3O9:xTm3+, (0,03-x) Dy3+ (0≤x≤0,03) [Zhao W., et al. «Tunable single-phased white-emitting phosphors Na3YSi3O9:Tm3+, Dy3+»// Journal of Luminescence, 2013, V.143, pp.71-74]. Для этого прекурсоры Na2CO3, SiO2, Y2O3, Tm2O3 и Dy2O3 смешивали в необходимой стехиометрической пропорции и тщательно растирали в агатовой ступке. После смесь помещали в корундовый тигель и обжигали в печи при 1200°С в течение 8 ч. В заключительной стадии, обожжённые образцы измельчали и повторно прокаливали при 1200°С в течение 1 ч.
К недостаткам данного метода можно отнести многостадийность, длительность технологического процесса и высокую температуру синтеза.
В источнике информации [пат. CN №102382646, опубл. 21.08.2013] сообщается о способе получения люминесцентного материала зелёного света общей формулы Na3Y1-xSi3O9:Tbx,Mz, где нанометаллическая частица M выбрана из числа Ag, Au, Pt. Диапазон x=0,01-0,5; z=1,5⋅10-5-6⋅10-3. Способ заключается в следующем. В стехиометрическом соотношении взвешивали исходные соединения Na, Y, Tb и Si, содержащего М, затем смешивали путём измельчения в восстановительной атмосфере из 95% азота и 5% водорода и проводили спекание при температуре 1000-1250°C в течение 1-8 часов. После окончания процесса материал охлаждали до комнатной температуры с последующим измельчением. В известном способе получения прекурсором силиката Si, содержащего частицы благородного металла использовали аэрогель диоксида кремния. Исходным соединением редкоземельного элемента выступали оксиды Y или Tb, их нитратные, карбонатные или оксалатные соли.
Недостатком известного способа является высокая энергоёмкость из-за использования высоких температур и длительности процесса несмотря на использование исходных соединений отличных от состава в классическом твёрдофазном синтезе двойных силикатов.
Основываясь на уровне техники, была поставлена задача упростить способ для уменьшения себестоимости и длительности получения двойных натрий - иттриевых силикатов, допированных РЗЭ.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение двойных силикатов состава Na3YSi3O9:РЗЭ пиролизом смеси органических прекурсоров натрия, иттрия, РЗЭ, кремния в подходящем растворителе, что приводит к уменьшению энергоёмкости синтеза за счёт снижения температуры, времени синтеза и числа стадий процесса.
Технический результат достигается способом получения двойных силикатов натрия-иттрия, допированных редкоземельными элементами, состава Na3YSi3O9:РЗЭ, которые получают растворением при температуре 50-70°С смеси олеата иттрия, олеата натрия, олеата РЗЭ, тетраэтоксилана в бензоле, толуоле или смеси этилового спирта и канифоли до испарения растворителя с последующим обжигом при 900°С в течение 1 часа.
Процесс осуществляют следующим образом. К подходящему органическому растворителю, например, бензолу, толуолу или смеси этилового спирта с канифолью добавляют тетраэтоксилан, олеат натрия, олеат иттрия, олеаты РЗЭ (мольное соотношение Na:Y:РЗЭ:Si=(5,0-5,1):(0,8-0,95):(0,05-0,2):4) и нагревают на плитке при 60-70°С. При перемешивании все реагенты растворяют, растворитель упаривают, смесь подсушивают. Далее смесь переносят в муфельную печь и подвергают пиролизу при температуре 900°C в течение 1 часа.
В результате получают двойной силикат состава Na3YSi3O9:РЗЭ не содержащий примесных фаз, что подтверждается Фиг.1, на котором приведены: а) спектр синтезированного соединения, б) спектр Na3YSi3O9 из базы соединений ICDD PDF-2. Наличие люминесцентных свойств полученных в заявляемом изобретении соединений подтверждено в частности на Фиг.2, где приведён спектр Na3Y0.95Eu0.05Si3O9.
Увеличение температуры выше 900°C экономически нецелесообразно, а понижение температуры пиролиза ниже 900°С приводит к образованию смеси соединений.
Способ реализован в следующих примерах.
Пример 1. В 10 мл этанола при слабом нагреве при температуре 50-70°С растворяют 0,5 г канифоли, 0,67 мл тетраэтоксилана, 1,307 г олеата натрия, 0,761 г олеата иттрия и 0,042 г олеата европия. Мольное соотношение составило Na:Y:Eu:Si=5:0,95:0,05:4. После растворения смесь подсушивают и выдерживают в муфельной печи при 900°С в течение 1 часа. Подтверждение образования структуры двойного силиката натрия-иттрия с добавкой РЗЭ проводили методом рентгенофазового анализа c использованием базы порошковых данных. В результате был получен двойной силикат состава Na3Y0.95Eu0.05Si3O9. Полученное соединение является люминофором в красной области спектра с максимумом 592-612 нм, что проиллюстрировано на Фиг.2, где представлен его спектр люминесценции при длине волны возбуждения λex=227 нм.
Пример 2. Аналогичен примеру 1, кроме того, что мольное соотношение Na:Y:Eu:Si составляет 5,1:0,95:0,05:4 и пиролиз проводят при температуре 700°С в течение 1 часа. Рентгенофазовый анализ регистрирует образование смеси соединений Na2Si2O5, SiO2, Na3YSi3O9. Таким образом, температура 700°С недостаточна для получения чистого, без примесей двойного силиката состава Na3Y0.95Eu0.05Si3O9.
Пример 3. Аналогичен примеру 1, кроме того, что растворение происходит в бензоле. В результате получают двойной силикат состава Na3Y0.95Eu0.05Si3O9.
Пример 4. Силикат натрия-иттрия, допированный европием, получают по примеру 1, с разницей в том, что олеат европия вводят в мольном соотношении Na:Y:Eu:Si=5:0,80:0,2:4, а в качестве растворителя используют толуол. В результате получают соединение состава Na3Y0.80Eu0.2Si3O9, которое является люминофором в красной области спектра.
Пример 5. Силикат натрия-иттрия, допированный тербием, получают согласно примеру 1 с разницей в том, что в смесь вводят олеат тербия в мольном соотношении Na:Y:Tb:Si=5:0,90:0,1:4. В результате получают соединение состава Na3Y0.9Tb0.1Si3O9, которое является люминофором в зелёной области спектра с максимумом 545 нм (λex=378 нм).
Пример 6. Силикат натрия-иттрия, допированный самарием, получают согласно примеру 1 с разницей в том, что в смесь вводят олеат самария в мольном соотношении Na:Y:Sm:Si=5:0,85:0,15:4. В результате получают соединение состава Na3Y0.85Sm0.15Si3O9, которое является люминофором в красно-оранжевой области спектра с максимумом 602 нм (λex=404 нм).
Claims (1)
- Способ получения натрий-иттриевых силикатов, допированных редкоземельными элементами, путём термической обработки смеси прекурсоров натрия, иттрия, силиката, редкоземельных элементов, отличающийся тем, что в качестве прекурсоров используют олеат иттрия, олеат натрия, тетраэтоксилан, олеаты редкоземельных элементов ряда европий, тербий, самарий при мольном соотношении Na:Y:РЗЭ:Si=(5,0-5,1):(0,8-0,95):(0,05-0,2):4, смесь которых растворяют при температуре 50-70°С в бензоле, толуоле или растворе канифоли в этиловом спирте и подвергают обжигу при 900°С в течение 1 часа.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807989C1 true RU2807989C1 (ru) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1730036A1 (ru) * | 1989-11-21 | 1992-04-30 | Научно-исследовательский институт физической и органической химии Ростовского государственного университета | Способ получени силиката натри -иттри или твердых растворов на его основе |
| CN102382646A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种硅酸钇钠绿光发光材料及其制备方法 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1730036A1 (ru) * | 1989-11-21 | 1992-04-30 | Научно-исследовательский институт физической и органической химии Ростовского государственного университета | Способ получени силиката натри -иттри или твердых растворов на его основе |
| CN102382646A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种硅酸钇钠绿光发光材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHY HYUNG KIM et al, Photoluminescence of Eu3+ and Bi3+ in Na3YSi3O9, Solid State Commun., 1997, v. 101, no. 2, p.p. 109-113. WENYU ZHAO et al, Luminescence properties of Na3YSi3O9:M3+(M=Sm, Tb, Tm) glass ceramics, J. of Alloys and Compounds, 2013, v. 566, p.p. 142-146. WENYU ZHAO et al, Tunable single-phased white-emitting phosphors Na3YSi3O9:Tm3+, Dy3+, J. of Luminescence, 2013, v. 143, p.p. 71-74. GUOJUN GAO, LOTHAR WONDRACZEK, Spectral asymmetry and deep red photoluminescence in Eu3+-activated Na3YSi3O9 glass ceramics, Opt. Mater. Express, 2014, v. 4, no. 3, p.p. 476-485. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Galashov et al. | Synthesis of Y3Al5O12: Ce3+ phosphor in the Y2O3–Al metal–CeO2 ternary system | |
| Dharmaiah et al. | Luminescence and energy transfer in Dy3+/Tb3+ co-doped transparent oxyfluorosilicate glass-ceramics for green emitting applications | |
| Alajlani et al. | Novel Dy and Sm activated BaSi2O5 phosphors: Insights into the structure, intrinsic and extrinsic luminescence, and influence of doping concentration | |
| Yuhang et al. | Luminescence properties of Eu3+ doped BaMoO4 transparent glass ceramics | |
| Sun et al. | Photoluminescence properties of europium and titanium co-doped BaZrO3 phosphors powders synthesized by the solid-state reaction method | |
| Raman et al. | Synthesis and spectroscopic investigations on Pr3+-doped LiPbB5O9 phosphor: a blue converting red phosphor for white LEDs | |
| Chen et al. | Tuning into single-band red upconversion luminescence in Yb 3+/Ho 3+ activated nano-glass-ceramics through Ce 3+ doping | |
| ZHANG et al. | Luminescent properties of Ce3+/Tb3+ co-doped glass ceramics containing YPO4 nanocrystals for W-LEDs | |
| Gao et al. | Dual-mode photoluminescence from nanocrystalline Mn2+-doped Li, Zn-aluminosilicate glass ceramics | |
| Sharma et al. | Energy transfer dynamics in thermally stable Sm3+/Eu3+ co-doped AEAlBS glasses for near UV triggered photonic device applications | |
| Chen et al. | Preparation and spectroscopic investigation of novel NaAlP2O7: Eu2+ phosphors for white LEDs | |
| Cai et al. | Realization of pure red emission from energy transfer in the Er3+–Tm3+ system under 1550 nm excitation | |
| RU2807989C1 (ru) | Способ получения натрий - иттриевых силикатов, допированных редкоземельными элементами | |
| Koseva et al. | Terbium and europium co-doped NaAlSiO4 nano glass-ceramics for LED application | |
| CN110204209B (zh) | 一种选择性稀土掺杂钪基氟化纳米晶的上转换玻璃陶瓷复合材料 | |
| JP5700306B2 (ja) | 緑色発光材料およびその調製方法 | |
| CN113308241B (zh) | 一种双模式发光材料及其制备方法和应用 | |
| Lakshmanan et al. | Rare earth doped CaSO4 luminescence phosphors for applications in novel displays–new recipes | |
| Chen et al. | Temperature dependent near-infrared emission and energy transfer of NaY (MoO4) 2: Re (Re= Er3+/Nd3+, Tm3+) crystals | |
| CN112745840B (zh) | 一种近红外硅锗酸盐长余辉发光材料及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Luminescent properties of Eu2+-doped BaGdF5 glass ceramics a potential blue phosphor for ultra-violet light-emitting diode | |
| Ouyang et al. | Near-white light-emitting Dy 3+-doped transparent glass ceramics containing Ba 2 LaF 7 nanocrystals | |
| Zhang et al. | Investigation on crystallization kinetics and luminescent properties of Eu2+/Eu3+-coactivated hexacelsian based glass ceramics | |
| Hedden et al. | M′-RTaO4 synthesis: activation of the precursor oxides by the reaction flux | |
| Guo et al. | Preparation and luminescence properties of Tb3+-Sm3+ co-doped K3Gd (PO4) 2 crystalline glass ceramics |