За счет редкоземельного допирования фосфаты и ванадаты являются ведущими материалами для синтеза люминофоров благодаря их термостойкости, низкой температуре спекания, химической стабильности. Особый интерес привлекают люминофоры в наноразмерном состоянии. Простой, быстрый и масштабируемый синтез нанолюминофоров высокой химической гомогенности является актуальной задачей. Целью работы являлся синтез порошков смешанных кристаллов ванадат-фосфата иттрия различного состава методами соосаждения под действием микроволнового излучения и спрей-пиролиза, а также сравнительный анализ характеристик полученных образцов.Методами соосаждения под действием микроволнового излучения и спрей-пиролиза в различных режимах синтезированы образцы YVхP1–хO4 разного состава. Данные рентгенофазового анализа в случае синтеза ванадат-фосфата иттрия YVхP1–хO4 методом спрей-пиролиза с последующим отжигом подтверждают образование однофазных нанопорошков. Методами просвечивающей электронной микроскопии и растровой электронной микроскопии выявлены морфологические характеристики образцов. В зависимости от режима отжига образцы представляют собой ограненные либо сферические частицы размером менее 100 нм. Состав образцов YVхP1–хO4, синтезированныхметодом соосаждения под действием микроволнового излучения, сильно зависит от рН раствора прекурсоров.Минимальное содержание примесных фаз достигается при рН, равном 9.Метод спрей-пиролиза позволяет синтезировать нанопорошки ванадат-фосфата иттрия YVхP1–хO4 высокой химической гомогенности с размером частиц менее 100 нм. При синтезе YVхP1–хO4 методом соосаждения под действием микроволнового излучения максимальной химической однородности порошков ванадат-фосфата иттрия удается достигнуть при рН = 9. Однако дисперсия частиц по размеру велика, лежит в интервале 2–60 мкм. ЛИТЕРАТУРА 1. Wu C., Wang Y., Jie W. Hydrothermal synthesisand luminescent properties of LnPO4:Tb (Ln = La, Gd)phosphors under VUV excitation. Journal of Alloys andCompounds. 2007;436: 383–386. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.07.0562. Huang J., Tang L., Chen N., Du G. Broadeningthe photoluminescence excitation spectral bandwidthof YVO4:Eu3+ nanoparticles via a novel core-shell andhybridization approach. Materials. 2019;12: 3830. DOI:https://doi.org/10.3390/ma122338303. Wu Y., Zhang Z., Suo H., Zhao X., Guo C. 808 nmlight triggered up-conversion optical nano-thermometerYPO4:Nd3+/Yb3+/Er3+ based on FIR technology.Journal of Luminescence. 2019;214: 116478. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.1165784. Xiu Z., Wu Y., Hao X., Li X., Zhang L. Uniformand well-dispersed Y2O3:Eu/YVO4:Eu composite microsphereswith high photoluminescence prepared bychemical corrosion approach. Colloids Surf. A.2012;401(5): 68–73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2012.03.0215. Vats B. G., Gupta S. K., Keskar M., Phatak R.,Mukherjee S., Kannan S. The effect of vanadium substitutionon photoluminescent properties of KSrLa(-PO4)x(VO4)2x:Eu3+ phosphors, a new variant of phosphovanadates.New Journal of Chemistry. 2016;40(2):1799–1806. DOI: https://doi.org/10.1039/c5nj02951a6. Riwotzki K., Haase M. Colloidal YVO4:Eu andYP0.95V0.05O4:Eu nanoparticles: luminescence and energytransfer processes. The Journal of Physical ChemistryB. 2001;105(51): 12709–12713. DOI: https://doi.org/10.1021/jp01137357. Wu C.-C., Chen K.-B., Lee C.-S., Chen T.-M.,Cheng B.-M. Synthesis and VUV photoluminescencecharacterization of (Y,Gd)(V,P)O4:Eu3+ as a potentialred-emitting PDP phosphor. Chem. Mater. 2007;19(13):3278–3285. DOI: https://doi.org/10.1021/cm061042a8. Shimomura Y., Kurushima T., Olivia R., Kijima N.Synthesis of Y(P,V)O4:Eu3+ red phosphor by spray pyrolysiswithout postheating. The Japan Society of Applied.2005;44(3): 1356–1360. DOI: https://doi.org/10.1143/JJAP.44.13569. Lai H, Chen B., Xu W., Xie Y., Wang X., Di W. Fineparticles (Y,Gd)PxV1−xO4:Eu3+ phosphor for PDP preparedby coprecipitation reaction. Materials Letters.2006; 60 (11): 1341-1343. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.11.05110. Singh V., Takami S., Aoki N., Hojo D., Arita T.,Adschiri T. Hydrothermal synthesis of luminescentGdVO4:Eu nanoparticles with dispersibility in organicsolvents. Journal of Nanoparticle Research. 2014;16(5):2378. DOI: https://doi.org/10.1007/s11051-014-2378-211. Song W.-S., Kim Y.-S., Yang H. Hydrothermalsynthesis of self-emitting Y(V,P)O4 nanophosphors forfabrication of transparent blue-emitting display device.Journal of Luminescence. 2012;132(5): 1278–1284.DOI: https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.01.01512. Yu M., Lin J., Fu J., Han Y. Sol–gel fabrication,patterning and photoluminescent properties ofLaPO4:Ce3+, Tb3+ nanocrystalline thin films. ChemicalPhysics Letters. 2003;5(1-2): 178–183. DOI: https://doi.org/10.1016/S0009-2614(03)00239-213. Raoufi D., Raoufi T. The effect of heat treatmenton the physical properties of sol–gel derived ZnO thinfilms. Applied Surface Science. 2009;255(11): 5812–5817. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ap-susc.2009.01.01014. Shao J., Yan J., Li X., Li S., Hu T. Novel fluorescentlabel based on YVO4:Bi3+, Eu3+ for latent fingerprintdetection. Dyes and Pigments. 2019;160: 555–562.DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.08.03315. Dolinskaya Yu. A., Kolesnikov I. E., KurochkinA. V., Man’shina A. A., Mikhailov M. D., SemenchaA. V. Sol-Gel synthesis and luminescent propertiesof YVO4: Eu nanoparticles. Glass Physics and Chemistry.2013;39(3): 308–310. DOI: https://doi.org/10.1134/s108765961303006116. Томина Е. В., Сладкопевцев Б. В., Митто-ва В. О., Кнурова М. В., Латышев А. Н., Миттова И. Я.Микроволновый синтез и люминесцентные свой-ства YVO4:Eu3+. Неорганические материалы.2016;52(5): 495–498. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002337X1605017117. Томина Е. В., Миттова И. Я., Бурцева Н. А.,Сладкопевцев Б. В. Способ синтеза люминофора наоснове ортованадата иттрия: патент на изобрете-ние № 2548089. Патентообладатель ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет».№ 2013133382/05; заявл. 12.11.2013; опубл.20.05.2015.18. Томина Е. В., Куркин Н. А., Мальцев С. А.Микроволновый синтез ортоферрита иттрия идопирование его никелем. Конденсированныесреды и межфазные границы. 2019;21(20): 306–312.DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/76819. Huang J., Gao R., Lu Z., Qian D., Li W., Huang B.,He X. Sol–gel preparation and photoluminescenceenhancement of Li+ and Eu3+ co-doped YPO4 nanophosphors.Optical Materials. 2010;32(9): 857–861.DOI: https://doi.org/10.1016/j.optmat.2009.12.01120. Brandon D., Kaplan W. D. MicrostructuralCharacterization of Materials. John Wiley & Sons Ltd;1999. 409 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470727133
Read full abstract