Подходы к массовому синтезу люминесцентных фторидных наноматериалов
- Авторы: Кошелев А.В.1, Архарова Н.А.1, Каримов Д.Н.1
-
Учреждения:
- Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, КККиФ, НИЦ «Курчатовский институт»
- Выпуск: Том 123, № 3-4 (2024): ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК: СТРУКТУРНАЯ ДИАГНОСТИКА МАТЕРИАЛОВ
- Страницы: 46-59
- Раздел: Тематический блок
- URL: https://journal-vniispk.ru/1605-8070/article/view/303504
- DOI: https://doi.org/10.22204/2410-4639-2024-123-124-03-04-46-59
- ID: 303504
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
- 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
- Z. Di, B. Liu, J. Zhao, Z. Gu, Y. Zhao, L. Li Sci. Adv., 2020, 6(25), eaba9381. doi: 10.1126/sciadv.aba9381.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- S. Hao, Y. Shang, D. Li, H. Ågren, C. Yang, G. Chen Nanoscale, 2017, 9(20), 6711. doi: 10.1039/c7nr01008g.
- A. Nadort, J. Zhao, E.M. Goldys Nanoscale, 2016, 8(27), 13099. doi: 10.1039/C5NR08477F.
- П.П. Федоров, С.В. Кузнецов, В.В. Воронов, И.В. Яроцкая, В.В. Арбенина Журнал неорганической химии, 2008, 53(11), 1802.
- 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
- Q. Liu, Y. Sun, T. Yang, W. Feng, C. Li, F. Li J. Am. Chem. Soc., 2011, 133(43), 17122. doi: 10.1021/ja207078s.
- X. Zhai, S. Liu, Y. Zhang, G. Qin, W. Qin J. Mater. Chem. C, 2014, 2(11), 2037. doi: 10.1039/C3TC31760A.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- M. Jalili, S. Basatani, M. Ghahari, E. Mohajerani Adv. Powder Technol., 2018, 29(4), 855. doi: 10.1016/j.apt.2018.01.002.
- 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.
- 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.
- 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.
- A. Duvel, J. Bednarcik, V. Sepelak, P. Heitjans J. Phys. Chem. C, 2014, 118(13), 7117. doi: 10.1021/jp410018t.
- И.И. Бучинская, Н.А. Ивановская Кристаллография, 2020, 65(6), 972. doi: 10.31857/S0023476120060107
- D. Yuan, G.S. Yi, G.M. Chow J. Mater. Res., 2009, 24(6), 2042. doi: 10.1557/jmr.2009.0258.
- D.N. Patel, S.S. Sarkisov, A.M. Darwish, J. Ballato Opt. Express, 2016, 24(18), 21147. doi: 10.1364/OE.24.021147.
- A.V. Koshelev, V.V. Grebenev, N.A. Arkharova, A.A. Shiryaev, D.N. Karimov CrystEngComm, 2023, 25(33), 4745. doi: 10.1039/D3CE00642E.
- T. Laihinen, M. Lastusaari, L. Pihlgren, L.C. Rodrigues, J. Hölsä J. Therm. Anal., 2015, 121, 37. doi: 10.1007/s10973-015-4609-x.
- 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.
- 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.
- D. Zhang, Y. Dong, D. Li, H. Jia, W. Qin Nano Res., 2021, 14, 4760. doi: 10.1007/s12274-021-3420-1.
- Y. Li, Z. Zhou Chem. Phys. Lett., 2022, 790, 139344. doi: 10.1016/j.cplett.2022.139344.
Дополнительные файлы
