Твердые растворы Zn1,92-2хMg0,08Mn2xSiO4 и Zn1,76-2хMg0,24Mn2xSiO4: синтез и спектроскопические свойства

Июль 24, 2022

Главная
Химия
Твердые растворы Zn1,92-2хMg0,08Mn2xSiO4 и Zn1,76-2хMg0,24Mn2xSiO4: синтез и спектроскопические свойства

Содержание

2. Пигменты Люминофоры Безопасность (не токсичны) Высокая термическая стабильность Светостойкость Атмосферостойкость Высокая химическая стабильность Радиационная устойчивость Люминесцентные
3. Области применения материалов на основе Zn2SiO4 Zn2-xMnxSiO4 Zn2-xNixSiO4 Zn2-xCuxSiO4 Zn2-xCoxSiO4 Матрица для люминофоров Матрица для пигментов
4. Ортосиликат цинка Zn2SiO4 (Виллемит) Основа структуры – изолированные тетраэдрические группы [SiO4]4- Островная структура образована изолированными тетраэдрами–
5. В литературе нет однозначной информации о протяженности твердого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 и зарядовом состоянии ионов Mn2+ в
6. Цель работы: Задачи: Установить взаимосвязь кристаллохимических и физико – химических свойств твердых растворов на основе ортосиликата
7. Параметры и КТР Zn2-2xMn2xSiO4 3·10-6 1/град. 9·10-6 1/град
8. Термические свойства Zn2-2xMn2xSiO4 Температура плавления 1440С 1512°С 1 - Зависимость температуры плавления от концентрации марганца в
9. 1 – x = 13 ат% 2 – x = 15 ат% 3 – x =
10. Плотность Zn2-2xMn2xSiO4 1 – рентгеновская плотность 2 – пикнометрическая плотность
11. Определение зарядового состояния в твердом растворе Zn2-2xMn2xSiO4 Катодные вольтамперограммы: MnO2 Mn2O3 ZnO образцец №1 (Zn1.8Mn0.2SiO4 )
12. Твердый раствор Zn2-2xMg2xSiO4 х х х х х х х х х
13. Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,04)
14. Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,12)
15. Твердые растворы Zn2-2xMn2xSiO4, Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 Mn3+ 1 – x = 0,115 2 – x = 0,13 3
16. 1 2 3 1 – x =0,13 2 – x =0,15 3 – x = 0,2
17. Итак Уточнена протяжённость твёрдого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 х=0,3 Максимум интенсивности люминесценции при x = 0,13 Методами вольтамперометрии
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Пигменты Люминофоры
Безопасность (не токсичны)
Высокая термическая стабильность
Светостойкость
Атмосферостойкость
Высокая химическая стабильность
Радиационная устойчивость
Люминесцентные

лампы
Катодно-лучевые трубки
Экраны осцилографических и радиолокационных трубок
Плазменные дисплейные панели

Декоративные
Защитные (например, для коррозионной устойчивости)
Специальные

1.А.Д. Яковлев. Химия и технология лакокрасочных покрытий:Учебное пособие для вузов. -. Л.: Химимя, 1981г. 352 с.
2. Казанкин О.Ф., Марковский Л.Я.Неорганические люминофоры – Л: Химия, 1975 г. 192 с.

Слайд 3

Области применения материалов на основе Zn2SiO4
Zn2-xMnxSiO4
Zn2-xNixSiO4
Zn2-xCuxSiO4
Zn2-xCoxSiO4
Матрица для люминофоров
Матрица для пигментов
Zn2SiO4:Mn, V
Zn2SiO4:Eu

Zn2SiO4:Ce

3. Qian Xiea, Peng Zhana, Weipeng Wangb, Zhengcao Lib, Zhengjun Zhangb. Enhanced ultraviolet and visible photoluminescence of ZnO/Zn2SiO4/SiO2/Si multilayer structure// Alloys and Compounds. 2015. Т. 642, С. 131–135.
4. J. El Ghoul, K. Omri, A. Alyamani, C. Barthou, L. El Mir. Synthesis and luminescence of SiO2/Zn2SiO4 and SiO2/Zn2SiO4:Mn composite with sol-gel methods.//Luminescence. 2013. Т.138, С. 218–222.
5.S.G. Tumanov, A.I. Glebycheva and A.S. Bystrikov Preparation of blue willemite pigments of different tone // Steklo i Keramika. 1969. No. 1. P. 35-38.
6.A.I. Glebycheva and A.S. Bystrikov Effect of MnO, FeO, and NiO on coloration change of blue pigments of the willemite series // Steklo i Keramika. 1969. No. 4. P. 33-36.
7.G.N. Maslennikova, A.I. Glebycheva and N.P. Fomina Willemite pigments with NiO additions // Steklo i Keramika. 1974. No. 8. P. 23-25

Слайд 4

Ортосиликат цинка Zn2SiO4 (Виллемит)
Основа структуры – изолированные тетраэдрические группы [SiO4]4-
Островная структура

образована изолированными тетраэдрами– [ZnO4]6- и [SiO4]4-, которые соединены общими атомами кислорода

Красные тетраэдры - ZnO4
Зеленые - SiO4

8. В.С. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. М: Высшая школа, 1988. 400с.

Слайд 5

В литературе нет однозначной информации о
протяженности твердого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 и зарядовом

состоянии ионов Mn2+ в нем
протяженности твердых растворов Zn2-2xMg2xSiO4
технологических параметрах получения Zn2-2xM2xSiO4 (M=Mn, Mg)
спектральных свойствах твердых растворов Zn2-2xM2xSiO4 (M=Mn, Mg)

Слайд 6

Цель работы:
Задачи:
Установить взаимосвязь кристаллохимических и физико – химических свойств твердых растворов

на основе ортосиликата цинка со структурой веллемита.

Определить
Кристаллохимиеческие свойства
Спектроскопические характеристики

Zn2-2xM2xSiO4 (M=Mn,Mg)
Zn2-2x-2yMg2xMn2ySiO4

Слайд 7

Параметры и КТР Zn2-2xMn2xSiO4
3·10-6 1/град.
9·10-6 1/град

Слайд 8

Термические свойства Zn2-2xMn2xSiO4
Температура плавления
1440С
1512°С
1 - Зависимость температуры плавления от

концентрации марганца в твердом растворе.
2 - Зависимость температуры фазового перехода от концентрации марганца в твердом растворе.

Температура фазового перехода

1508°С

1436°С

Слайд 9

1 – x = 13 ат%
2 – x = 15

ат%
3 – x = 18 ат%
4 – x = 5 ат%
5 – x = 20 ат%

Люминесценция Zn2-2хMn2xSiO4

Количество фотонов от x ат%.

Эмиссионный спектрZn2-2хMn2xSiO4

Максимальное значение при х=13 ат%

5 7,5 10 12,5 15 17,5 20

Слайд 10

Плотность Zn2-2xMn2xSiO4
1 – рентгеновская плотность
2 – пикнометрическая плотность

Слайд 11

Определение зарядового состояния в твердом растворе Zn2-2xMn2xSiO4
Катодные вольтамперограммы:
MnO2
Mn2O3
ZnO

образцец №1 (Zn1.8Mn0.2SiO4 )
образец №2 (Zn1.6Mn0.4SiO4 )

Магнитная восприимчивость (χ) как функция температуры для образцов Zn1.8Mn0.2SiO4 и Zn1.6Mn0.4SiO4;
на вставке полевая зависимость намагниченности при 2К (а);
при температуре 300 К (b).

μMn2+(теор.)=√35 μB
Zn1,8Mn0,2SiO4 μMn=√35,7μB,
Zn1,6Mn0,4SiO4 μMn=√30,1 μB.

N.A. Zaitseva, T.A. Onufrieva, Ju.A. Barykina, T.I. Krasnenko, E.V. Zabolotskaya, R.F. Samigullina Magnetic properties and oxidation states of manganese ions in doped phosphor Zn2SiO4:Mn // Materials Chemistry and Physics. 2018.

Т.А. Онуфриева, Л.Ю. Булдакова, М.Ю. Янченко, Н.А. Зайцева, Т.И. Красненко Кристаллохимическая и вольтамперометрическая характеристика люминофора Zn2-2xMn2xSiO4 // Журнал физической химии. 2018. №7

Слайд 12

Твердый раствор Zn2-2xMg2xSiO4
х
х
х
х
х
х
х
х
х

Слайд 13

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,04)

Слайд 14

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,12)

Слайд 15

Твердые растворы Zn2-2xMn2xSiO4, Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4
Mn3+
1 – x = 0,115
2 –

x = 0,13
3 – x = 0,15
4 – x = 0,18

Zn2-2xMn2xSiO4

Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4

1 – x = 0; y = 0
2 – x = 0,13; y =0,12
3 – x = 0,15; y =0,12
4 – x = 0,2; y = 0,12

Mn3+

Слайд 16

1
2
3
1 – x =0,13
2 – x =0,15
3 – x =

0,2

1 – y = 0; x = 0,13
2 – x =0,13
3 – x =0,15
4 – x = 0,2

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,12)

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,04)

Слайд 17

Итак
Уточнена протяжённость твёрдого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 х=0,3
Максимум интенсивности люминесценции при x =

0,13
Методами вольтамперометрии и магнитными измерениями определено зарядовое состояние в твердом растворе Zn2-2xMn2xSiO4 (x≤0,13 –Mn2+, x>0,13 –Mn2+,Mn3+)
Методом РФА установлена протяженность твердого раствора Zn2-2xMg2xSiO4
Показано, что допирование Zn2-2xMg2xSiO4 ионами Mn2+ приводит к уменьшению интенсивности люминесценции по сравнению с Zn2-2xMn2xSiO4

Твердые растворы Zn1,92-2хMg0,08Mn2xSiO4 и Zn1,76-2хMg0,24Mn2xSiO4: синтез и спектроскопические свойства

Содержание

Области применения материалов на основе Zn2SiO4Zn2-xMnxSiO4Zn2-xNixSiO4Zn2-xCuxSiO4Zn2-xCoxSiO4Матрица для люминофоровМатрица для пигментовZn2SiO4:Mn, VZn2SiO4:Eu

Ортосиликат цинка Zn2SiO4 (Виллемит)Основа структуры – изолированные тетраэдрические группы [SiO4]4-Островная структура

В литературе нет однозначной информации опротяженности твердого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 и зарядовом

Цель работы: Задачи:Установить взаимосвязь кристаллохимических и физико – химических свойств твердых растворов

Параметры и КТР Zn2-2xMn2xSiO43·10-6 1/град.9·10-6 1/град

Термические свойства Zn2-2xMn2xSiO4Температура плавления 1440С 1512°С1 - Зависимость температуры плавления от

1 – x = 13 ат% 2 – x = 15

Плотность Zn2-2xMn2xSiO41 – рентгеновская плотность2 – пикнометрическая плотность

Определение зарядового состояния в твердом растворе Zn2-2xMn2xSiO4Катодные вольтамперограммы: MnO2 Mn2O3 ZnO

Твердый раствор Zn2-2xMg2xSiO4ххххххххх

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,04)

Твердый раствор Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 (y=0,12)

Твердые растворы Zn2-2xMn2xSiO4, Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4 Mn3+1 – x = 0,115 2 –

1231 – x =0,132 – x =0,15 3 – x =

ИтакУточнена протяжённость твёрдого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 х=0,3Максимум интенсивности люминесценции при x =

Похожие презентации

Области применения материалов на основе Zn2SiO4
Zn2-xMnxSiO4
Zn2-xNixSiO4
Zn2-xCuxSiO4
Zn2-xCoxSiO4
Матрица для люминофоров
Матрица для пигментов
Zn2SiO4:Mn, V
Zn2SiO4:Eu

Ортосиликат цинка Zn2SiO4 (Виллемит)
Основа структуры – изолированные тетраэдрические группы [SiO4]4-
Островная структура

В литературе нет однозначной информации о
протяженности твердого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 и зарядовом

Цель работы:
Задачи:
Установить взаимосвязь кристаллохимических и физико – химических свойств твердых растворов

Параметры и КТР Zn2-2xMn2xSiO4
3·10-6 1/град.
9·10-6 1/град

Термические свойства Zn2-2xMn2xSiO4
Температура плавления
1440С
1512°С
1 - Зависимость температуры плавления от

1 – x = 13 ат%
2 – x = 15

Плотность Zn2-2xMn2xSiO4
1 – рентгеновская плотность
2 – пикнометрическая плотность

Определение зарядового состояния в твердом растворе Zn2-2xMn2xSiO4
Катодные вольтамперограммы:
MnO2
Mn2O3
ZnO

Твердый раствор Zn2-2xMg2xSiO4
х
х
х
х
х
х
х
х
х

Твердые растворы Zn2-2xMn2xSiO4, Zn2-2x-2yMn2xMg2ySiO4
Mn3+
1 – x = 0,115
2 –

1
2
3
1 – x =0,13
2 – x =0,15
3 – x =

Итак
Уточнена протяжённость твёрдого раствора Zn2-2xMn2xSiO4 х=0,3
Максимум интенсивности люминесценции при x =