Подходы к массовому синтезу люминесцентных фторидных наноматериалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе приводятся результаты оптимизации методик массового синтеза фотолюминесцентных наночастиц β-NaRF4 (R=Y, Er–Lu) в рамках технологических подходов «сверху вниз» и «снизу вверх». Отработаны технологические режимы высокоэнергетического помола поликристаллов β-NaRF4, полученных направленной кристаллизацией расплава, для синтеза частиц в размерном диапазоне до 100 нм с массовым выходом до 2.5 г за один технологический процесс. Показано, что последующая процедура их термообработки в присутствии соответствующих трифторацетатных прекурсоров в среде высококипящих органических растворителей позволяет значительно повысить их фотолюминесцентные характеристики за счет пассивирования поверхности. Разработан и оптимизирован метод синтеза наночастиц β-NaRF4 за счет гетерогенной кристаллизации на ультрамелких затравочных кристаллах, позволяющий стабилизировать процесс роста, определяемый полиморфизмом данного класса соединений. Продемонстрирована эффективность данного метода для массового синтеза НЧ β-NaRF4 на основе «тяжелых» лантаноидов (до 50 г) со структурой «затравка–ядро–оболочка» в широком размерном диапазоне с контролируемыми морфологическими и структурными характеристиками.

Об авторах

Александр Владимирович Кошелев

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, КККиФ, НИЦ «Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: avkoshelev03@gmail.com
Россия, 119333, Россия, Москва, Ленинский проспект, 59, стр. 1

Наталья Андреевна Архарова

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, КККиФ, НИЦ «Курчатовский институт»

Email: natalya.arkharova@yandex.ru
Россия, 119333, Россия, Москва, Ленинский проспект, 59, стр. 1

Денис Нуриманович Каримов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, КККиФ, НИЦ «Курчатовский институт»

Email: dnkarimov@gmail.com
Россия, 119333, Россия, Москва, Ленинский проспект, 59, стр. 1

Список литературы

  1. Д.Н. Каримов, П.А. Демина, А.В. Кошелев, В.В. Рочева, А.В. Соковиков, А.Н. Генералова, В.П. Зубов, Е.В. Хайдуков, М.В. Ковальчук, В.Я. Панченко Российские нанотехнологии, 2020, 15(6), 699. doi: 10.1134/S1992722320060114
  2. Z. Di, B. Liu, J. Zhao, Z. Gu, Y. Zhao, L. Li Sci. Adv., 2020, 6(25), eaba9381. doi: 10.1126/sciadv.aba9381.
  3. V.V. Rocheva, A.V. Koroleva, A.G. Savelyev, K.V. Khaydukov, A.N. Generalova, A.V. Nechaev, A.E. Guller, V.A. Semchishen, B.N. Chichkov, E.V. Khaydukov Sci. Rep., 2018, 8(1), 3663. doi: 10.1038/s41598-018-21793-0.
  4. Y. Zhou, S. Wu, F. Wang, Q. Li, C. He, N. Duan, Z. Wang Chemosphere, 2020, 238, 124648. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.124648.
  5. S. Liu, L. Yan, Q. Li, J. Huang, L. Tao, B. Zhou J. Chem. Eng., 2020, 397, 125451. doi: 10.1016/j.cej.2020.125451.
  6. X. Zhai, J. Li, S. Liu, X. Liu, D. Zhao, F. Wang, D. Zhang, G. Qin, W. Qin Opt. Mater. Express, 2013, 3(2), 270. doi: 10.1364/OME.3.000270.
  7. S. Hao, Y. Shang, D. Li, H. Ågren, C. Yang, G. Chen Nanoscale, 2017, 9(20), 6711. doi: 10.1039/c7nr01008g.
  8. A. Nadort, J. Zhao, E.M. Goldys Nanoscale, 2016, 8(27), 13099. doi: 10.1039/C5NR08477F.
  9. П.П. Федоров, С.В. Кузнецов, В.В. Воронов, И.В. Яроцкая, В.В. Арбенина Журнал неорганической химии, 2008, 53(11), 1802.
  10. A. Aebischer, M. Hostettler, J. Hauser, K. Krämer, T. Weber, H.U. Güdel, H.B. Bürgi Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 2006, 45(17), 2802. doi: 10.1002/anie.200503966
  11. Q. Liu, Y. Sun, T. Yang, W. Feng, C. Li, F. Li J. Am. Chem. Soc., 2011, 133(43), 17122. doi: 10.1021/ja207078s.
  12. X. Zhai, S. Liu, Y. Zhang, G. Qin, W. Qin J. Mater. Chem. C, 2014, 2(11), 2037. doi: 10.1039/C3TC31760A.
  13. B. Shen, S. Cheng, Y. Gu, D. Ni, Y. Gao, Q. Su, W. Feng, F. Li Nanoscale, 2017, 9(5), 1964. doi: 10.1039/C6NR07687D.
  14. П.А. Демина, К.В. Хайдуков, В.В. Рочева, Р.А. Акасов, А.Н. Генералова, Е.В. Хайдуков Фотоника, 2022, 16(8), 600. doi: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.8.600.602.
  15. H.X. Mai, Y.W. Zhang, R. Si, Z.G. Yan, L.D. Sun, L.P. You, C.H. Yan J. Am. Chem. Soc., 2006, 128(19), 6426. doi: 10.1021/ja060212h.
  16. R. Shi, X. Ling, X. Li, L. Zhang, M. Lu, X. Xie, L. Huang, W. Huang Nanoscale, 2017, 9(36), 13739. doi: 10.1039/C7NR04877G.
  17. M. Jalili, S. Basatani, M. Ghahari, E. Mohajerani Adv. Powder Technol., 2018, 29(4), 855. doi: 10.1016/j.apt.2018.01.002.
  18. S. Wilhelm, M. Kaiser, C. Würth, J. Heiland, C. Carrillo-Carrion, V. Muhr, O.S. Wolfbeis, W.J. Parak, U. Resch-Genger, T. Hirsch Nanoscale, 2015, 7(4), 1403. doi: 10.1039/C4NR05954A.
  19. W. You, D. Tu, W. Zheng, X. Shang, X. Song, S Zhou, Y. Liu, R. Li, X. Chen Nanoscale, 2018, 10(24), 11477. doi: 10.1039/C8NR03252A.
  20. X. Zhang, Z. Guo, X. Zhang, L. Gong, X. Dong, Y. Fu, Q. Wang, Z. Gu Sci. Rep., 2019, 9(1), 5212. doi: 10.1038/s41598-019-41482-w.
  21. A. Duvel, J. Bednarcik, V. Sepelak, P. Heitjans J. Phys. Chem. C, 2014, 118(13), 7117. doi: 10.1021/jp410018t.
  22. И.И. Бучинская, Н.А. Ивановская Кристаллография, 2020, 65(6), 972. doi: 10.31857/S0023476120060107
  23. D. Yuan, G.S. Yi, G.M. Chow J. Mater. Res., 2009, 24(6), 2042. doi: 10.1557/jmr.2009.0258.
  24. D.N. Patel, S.S. Sarkisov, A.M. Darwish, J. Ballato Opt. Express, 2016, 24(18), 21147. doi: 10.1364/OE.24.021147.
  25. A.V. Koshelev, V.V. Grebenev, N.A. Arkharova, A.A. Shiryaev, D.N. Karimov CrystEngComm, 2023, 25(33), 4745. doi: 10.1039/D3CE00642E.
  26. T. Laihinen, M. Lastusaari, L. Pihlgren, L.C. Rodrigues, J. Hölsä J. Therm. Anal., 2015, 121, 37. doi: 10.1007/s10973-015-4609-x.
  27. A. Grzechnik, P. Bouvier, M. Mezouar, M.D. Mathews, A.K. Tyagi, J. Köhler J. Solid State Chem., 2002, 165(1), 159. doi: 10.1006/jssc.2001.9525.
  28. A.V. Koshelev, N.A. Arkharova, K.V. Khaydukov, M.S. Seyed Dorraji, D.N. Karimov, V.V. Klechkovskaya Crystals, 2022, 12(5), 599. doi: 10.3390/cryst12050599.
  29. D. Zhang, Y. Dong, D. Li, H. Jia, W. Qin Nano Res., 2021, 14, 4760. doi: 10.1007/s12274-021-3420-1.
  30. Y. Li, Z. Zhou Chem. Phys. Lett., 2022, 790, 139344. doi: 10.1016/j.cplett.2022.139344.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Кошелев А.В., Архарова Н.А., Каримов Д.Н., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».