Проекты

Синтез двойных ортофосфатов и ортованадатов гадолиния и исследование их свойств

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Прикладная химия. Материаловедение» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1553 имени В.И. Вернадского
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года

Актуальность

Двойные фосфаты редкоземельных элементов в настоящее время применяются в основном как оптические материалы, среди которых выделяют так называемые люминофоры – вещества, способные излучать поглощённую энергию в виде света. Параметры этого свечения зависят от различных факторов, в частности – от окружения атомов элемента-люминофора. В связи с этим важно исследовать свойства матриц, пригодных для введения люминофора.

Изучению одной из таких матриц и посвящена наша работа.

Цели

Синтез и исследование взаимоотношений в бинарной системе двойной ортофосфат – двойной ортованадат натрия-гадолиния

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Автоматический порошковый дифрактометр
  • Синхронный термоанализатор с платиновой печью

Описание

Синтез осуществлялся двумя методами: твердофазным методом и методом золь-гель. Температуры отжига – 600, 750 и 900 ºC.

Автором синтезированы однофазные образцы двойного ортофосфата и двойного ортованадата натрия-гадолиния, а также образцы промежуточного состава с содержанием двойного ортофосфата 15%, 20%, 40%, 60%, 80% (твердофазным методом) и 15%, 20%, 40%, 50%, 85%, 95% (методом золь-гель).

Результаты работы/выводы

Установлены границы концентрационных областей устойчивости твёрдых растворов на основе двойного ортофосфата и двойного ортованадата натрия-гадолиния. Определено линейное уменьшение кристаллографических параметров и линейное увеличение температуры фазового перехода с ростом содержания двойного ортофосфата натрия-гадолиния в системе.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут быть использованы в дальнейших исследованиях матриц для введения люминесцентных элементов на основе двойных ортофосфатов редкоземельных элементов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, лаборатория термического анализа