Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 10 » Статья стр. 1390
<<<>>>
Спектральные свойства композиционных материалов на основе нанопористых высококремнеземных стекол, активированных ионами серебра и лантана
DOI: 10.61011/OS.2023.10.56891.5304-23
Работа выполнена в рамках государственного задания ИХС РАН при поддержке Минобрнауки России (Государственная регистрация № АААА-А19-119022290087-1 и № 1021050501068-5-1.4.3 (проект FFEM-2022-0004)).
This work was supported by the Ministry of Sciences and Higher Education of the Russian Federation as part of the IChS RAS state assignment state registration № АААА-А19-119022290087-1 and № 1021050501068-5-1.4.3 (project FFEM-2022-0004)).
Гирсова М.А. 1, Головина Г.Ф. 1, Анфимова И.Н. 1, Куриленко Л.Н. 1, Саратовский А.С. 1
1Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: girsovama@yandex.ru
Поступила в редакцию: 9 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 27 октября 2023 г.
Принята к печати: 29 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 16 декабря 2023 г.
PDF версия
Исследованы спектральные свойства композиционных материалов на основе матриц из высококремнеземных пористых стекол, активированных ионами серебра, а также ионами лантана. Рассмотрены спектры оптической плотности (270-900 nm) и инфракрасные спектры пропускания (11000-9000 и 9000-4000 cm-1) композиционных материалов различных составов, подвергнутых тепловой обработке по одному из трех режимов (120, 500 и 800oC). Синтезированные композиционные материалы исследованы методами рентгенофазового анализа и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Анализ оптических спектров позволил выявить формирование молекулярных кластеров, кластеров, димеров и наночастиц серебра, а также полос поглощения, относящихся к переносу заряда O2+->La3+ (282, 285, 300 nm) и к наночастицам лантана (282, 285 nm), при различных условиях синтеза композиционных материалов. Установлено, что изменение режима тепловой обработки композитов приводит к изменениям в ИК спектрах композитов, а изменение их состава - к появлению дополнительных полос, связанных с атомом кислорода ОН-группы, который может координироваться с несколькими соседними атомами лантана. Ключевые слова: композиционные материалы, высококремнеземное пористое стекло, серебро, лантан, ближняя инфракрасная спектроскопия, оптическая спектроскопия, рентгенофазовый анализ, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия.
  1. G. Abdulkareem-Alsultan, N. Asikin-Mijan, N. Mansir, H.V. Lee, Z. Zainal, A. Islam, Y.H. Taufiq-Yap. J. Analyt. Appl. Pyrolysis, 137, 171 (2019). DOI: 10.1016/j.jaap.2018.11.023
  2. C.R. Michel, A.H. Marti nez-Preciado. Sensors and Actuators B: Chemical, 208, 355 (2015). DOI: 10.1016/j.snb.2014.11.034
  3. J. Fonseca. Frontiers of Materials Science, 16, 220607 (2022). DOI: 10.1007/s11706-022-0607-7
  4. M.A.U. Haq, K. Hussain, Z. Aslam, A.R. Umar, M.R. Shan, Sirajuddin, Mujeeb-ur-Rehman, S.T.H. Sherazi, J. Nisar. Microchemical J., 185, 108289 (2023). DOI: 10.1016/j.microc.2022.108289
  5. H.M.A. Dayem, S.S. Al-Shihry, S.A. Hassan. J. Rare Earths, 37 (5), 500 (2019). DOI: 10.1016/j.jre.2018.09.003
  6. N. Zhao, M.-M. Yao, F. Li, F.-P. Lou. J. Solid-State Chemistry, 184 (10), 2770 (2011). DOI: 10.1016/j.jssc.2011.08.014
  7. Y. Gao, Y. Masuda, K. Koumoto. J. Colloid and Interface Science, 274, 392 (2004). DOI: 10.1016/j.jcis.2004.02.050
  8. G. Gao, L. Yang, B. Dai, F. Xia, Z. Yang, S. Guo, P. Wang, F. Geng, J. Han, J. Zhu. Surface \& Coatings Technology, 365, 164 (2019). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.07.001
  9. Q. Mu, Y. Wang. J. Alloys and Compounds, 509 (2), 396 (2011). DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.09.041
  10. M.A. Girsova, T.V. Antropova, G.F. Golovina, I.N. Anfimova, L.N. Kurilenko, M.Yu. Arsent'ev. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 704, 012004 (2019). DOI: 10.1088/1757-899X/704/1/012004
  11. М.А. Гирсова, Л.Н. Куриленко, И.Н. Анфимова, М.Ю. Арсентьев, Л.Ф. Дикая, Е.А. Семенова. Известия Академии наук. Серия химическая, 5, 920 (2020). [M.A. Girsova, L.N. Kurilenko, I.N. Anfimova, M.Yu. Arsent'ev, L.F. Dikaya, E.A. Semenova. Russian Chemical Bulletin, 69 (5), 920 (2020). DOI: 10.1007/s11172-020-2849-9]
  12. М.А. Гирсова, Г.Ф. Головина, Л.Н. Куриленко, И.Н. Анфимова. Физика и химия стекла, 46 (6), 574 (2020). DOI: 10.31857/S0132665120060098 [M.A. Girsova, G.F. Golovina, L.N. Kurilenko, I.N. Anfimova. Glass Physics and Chemistry, 46 (6), 541 (2020). DOI: 10.1134/S1087659620060097]
  13. R. Jbeli, A. Boukhachem, I.B. Jemaa, N. Mahdhi, F. Saadallah, H. Elhouichet, S. Alleg, M. Amlouk, H. Ezzaoui a. Spectrochim. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 184 (5), 71 (2017). DOI: 10.1016/j.saa.2017.04.072
  14. T. Antropova, M. Girsova, I. Anfimova, I. Drozdova, I. Polyakova, N. Vedishcheva. J. Non-Crystalline Solids, 401, 139 (2014). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2014.01.033
  15. M.A. Girsova, G.F. Golovina, L.N. Kurilenko, I.N. Anfimova. Glass Physics and Chemistry, 47 (Suppl. 1), S36 (2021). DOI: 10.1134/S1087659621070051
  16. Р.А. Лидин, Л.Л. Андреева, В.А. Молочко. Константы неорганических веществ: справочник (Дрофа, М., 2008), c. 73, 124
  17. K. Otto, I.O. Acik, M. Krunks, K. Tonsuaadu, A. Mere. J. Thermal Analysis and Calorimetry, 118, 1065 (2014). DOI: 10.1007/s10973-014-3814-3
  18. Т.В. Антропова. Физико-химические процессы создания пористых стекол и высококремнеземных материалов на основе ликвирующих щелочноборосиликатных систем. Автореф. докт. дис. (Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, Санкт-Петербург, 2005), 588 с
  19. T.V. Antropova, I.A. Drozdova. Optica Applicata, 33 (1), 13 (2003)
  20. T.V. Antropova, A.V. Volkova, D.V. Petrov, S.V. Stolyar, L.E. Ermakova, M.P. Sidorova, E.B. Yakovlev, I.A. Drozdova. Optica Applicata, 35 (4), 717 (2005)
  21. Т.В. Антропова, И.А. Дроздова, Т.Н. Василевская, А.В. Волкова, Л.Э. Ермакова, М.П. Сидорова. Физика и химия стекла, 33 (2), 154 (2007). [T.V. Antropova, I.A. Drozdova, T.N. Vasilevskaya, A.V. Volkova, L.E. Ermakova, M.P. Sidorova. Glass Physics and Chemistry, 33 (2), 109 (2007). DOI: 10.1134/S1087659607020034]
  22. Т.В. Антропова, С.В. Столяр, И.Н. Анфимова, М.А. Гирсова. Физика и химия стекла, 47 (4), 404 (2021). DOI: 10.31857/S0132665121040041 [T.V. Antropova, S.V. Stolyar, I.N. Anfimova, M.A. Girsova. Glass Physics and Chemistry, 47 (4), 329 (2021). DOI: 10.1134/S1087659621040040]
  23. A. Igityan, N. Aghamalyan, S. Petrosyan, I. Gambaryan, G. Badalyan, R. Hovsepyan, Y. Kafadaryan. Appl. Phys. A, 123, 448 (2017). DOI: 10.1007/s00339-017-1057-4
  24. T.A. Hamdalla, T.A. Hanafy. Optik, 127 (2), 878 (2016). DOI: 10.1016/j.ijleo.2015.10.187
  25. В.А. Никитин, А.Н. Сидоров, А.В. Карякин. Журн. физ. хим., 30 (1), 117 (1956)
  26. O. Humbach, H. Fabian, U. Grzesik, U. Haken, W. Heitmann. J. Non-Crystalline Solids, 203, 19 (1996). DOI: 10.1016/0022-3093(96)00329-8
  27. A. Baraldi, R. Capelletti, N. Chiodini, C. Mora, R. Scotti, E. Uccellini, A. Vedda. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 486 (1-2), 408 (2002). DOI: 10.1016/S0168-9002(02)00743-X
  28. М.А. Гирсова, Г.Ф. Головина, И.Н. Анфимова, Л.Н. Куриленко. Физика и химия стекла, 44 (5), 464 (2018). DOI: 10.7868/S0132665118050025 [M.A. Girsova, G.F. Golovina, I.N. Anfimova, L.N. Kurilenko. Glass Physics and Chemistry, 44 (5), 381 (2018). DOI: 10.1134/S1087659618050061]
  29. М.А. Гирсова, Г.Ф. Головина. Физика и химия стекла, 44 (6), 599 (2018). DOI: 10.1134/S0132665118060070 [M.A. Girsova, G.F. Golovina. Glass Physics and Chemistry, 44 (6), 569 (2018). DOI: 10.1134/S1087659618060068]
  30. М.А. Гирсова, Г.Ф. Головина, Л.Н. Куриленко, И.Н. Анфимова. Физика и химия стекла, 46 (6), 560 (2020). DOI: 10.31857/S0132665120060086 [M.A. Girsova, G.F. Golovina, L.N. Kurilenko, I.N. Anfimova. Glass Physics and Chemistry, 46 (6), 531 (2020). DOI: 10.1134/S1087659620060085]
  31. М.А. Гирсова, Т.В. Антропова, Г.Ф. Головина, И.Н. Анфимова, Л.Н. Куриленко. Опт. и спектр., 131 (1), 84 (2023). DOI: 10.21883/OS.2023.01.54542.4040-22 [M.A. Girsova, T.V. Antropova, G.F. Golovina, I.N. Anfimova, L.N. Kurilenko. Opt. Spectrosc., 131 (1), 80 (2023). DOI: 10.21883/EOS.2023.01.55521.4040-22]
  32. J.T. Kloprogge, R.D. Schuiling, Z. Ding, L. Hickey, D. Wharton, R.L. Frost. Vibrational Spectroscopy, 28 (2), 209 (2002). DOI: 10.1016/S0924-2031(01)00139-4
  33. U. Bauer, H. Behrens, M. Fechtelkord, S. Reinsch, J. Deubener. J. Non-Crystalline Solids, 423--424, 58 (2015). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2015.05.004
  34. R. Balzer, H. Behrens, S. Schuth, T. Waurischk, S. Reinsch, R. Muller, M. Fechtelkord, J. Deubener. J. Non-Crystalline Solids, 519, 119454 (2019). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2019.05.030
  35. D.A. Klyukin, V.D. Dubrovin, A.S. Pshenova, S.E. Putilin, T.A. Shakhverdov, A.N. Tsypkin, N.V. Nikonorov, A.I. Sidorov. Optical Engineering, 55 (6), 067101 (2016). DOI: 10.1117/1.OE.55.6.067101
  36. М.В. Столярчук, А.И. Сидоров. Опт. и спектр., 125 (3), 291 (2018). DOI: 10.21883/OS.2018.09.46540.42-18 [M.V. Stolyarchuk, A.I. Sidorov. Opt. Spectrosc., 125 (3), 305 (2018). DOI: 10.1134/s0030400x18090229]
  37. B.G. Ershov, E.A. Abkhalimov, N.L. Sukhov. High Energy Chemistry, 39 (2), 55 (2005). DOI: 10.1007/s10733-005-00261
  38. M. Mostafavi, M.O. Delcourt, G. Picq. Radiation Physics and Chemistry, 41 (3), 453 (1993). DOI: 10.1016/0969-806x(93)90004-e
  39. Б.М. Сергеев, Г.Б. Сергеев. Коллоидный журн., 69 (5), 680 (2007). [B.M. Sergeev, G.B. Sergeev. Colloid J., 69(5), 639 (2007). DOI: 10.1134/S1061933X07050158]
  40. J.-G. Kang, Y.-Il Kim, D.W. Cho, Y. Sohn. Materials Science in Semiconductor Processing, 40, 737 (2015). DOI: 10.1016/j.mssp.2015.07.050
  41. Довнар Р.И., А.Ю. Васильков, И.С. Довнар, Н.Н. Иоскевич. Кардиология в Беларуси, 15 (1), 99 (2023). DOI: 10.34883/PI.2023.15.1.008 [R. Dovnar, A. Vasilkov, I. Dovnar, N. Iaskevich. Cardiology in Belarus, 15 (1), 99 (2023). DOI: 10.34883/PI.2023.15.1.008. In Russian]
  42. S. Lecoultre, A. Rydlo, J. Buttet, C. Felix, S. Gilb, W. Harbich. The J. Chemical Physics, 134, 184504 (2011). DOI: 10.1063/1.3589357
  43. G.A. Ozin, H. Huber. Inorganic Chemistry, 17 (1), 155 (1978)
  44. S. Fedrigo, W. Harbich, J. Buttet. J. Chem. Phys., 99 (8), 5712 (1993). DOI: 10.1063/1.465920
  45. C. Felix, C. Sieber, W. Harbich, J. Buttet, I. Rabin, W. Schulze, G. Ertl. Chem. Phys. Lett., 313, 105 (1999)
  46. А.В. Востоков, А.И. Игнатьев, Н.В. Никоноров, О.А. Подсвиров, А.И. Сидоров, А.В. Нащекин, Р.В. Соколов, О.А. Усов, В.А. Цехомский. Письма в ЖТФ, 35 (17), 58 (2009). [A.V. Vostokov, A.I. Ignat'ev, N.V. Nikonorov, O.A. Podsvirov, A.I. Sidorov, A.V. Nashchekin, R.V. Sokolov, O.A. Usov, V.A. Tsekhomskii. Technical Phys. Lett., 35 (9), 812 (2009). DOI: 10.1134/S1063785009090089]
  47. C.G. Hu, H. Liu, W.T. Dong, Y.Y. Zhang, G. Bao, C.S. Lao, Z.L. Wang. Advanced Materials, 19 (3), 470 (2007). DOI: 10.1002/adma.200601300
  48. A.J. Haes, C.L. Haynes, A.D. McFarland, G.C. Schatz, R.P. Van Duyne, S. Zou. MRS Bulletin, 30, 368 (2005). DOI: 10.1557/mrs2005.100
  49. M.C. Mathpal, P. Kumar, S. Kumar, A.K. Tripathi, M.K. Singh, J. Prakash, A. Agarwal. RSC Advances, 5 (17), 12555 (2015). DOI: 10.1039/c4ra14061c
  50. A.E. Abbass, H.C. Swart, R.E. Kroon. J. Sol-Gel Science and Technology, 76 (3), 708 (2015). DOI: 10.1007/s10971-015-3825-y
  51. M.V. Shestakov, M. Meledina, S. Turner, V.K. Tikhomirov, N. Verellen, V.D. Rodri guez, J.J. Velazquez, G. Van Tendeloo, V.V. Moshchalkov. J. Appl. Phys., 114 (7), 073102 (2013). DOI: 10.1063/1.4818830
  52. П.А. Образцов, А.В. Нащекин, Н.В. Никоноров, А.И. Сидоров, А.В. Панфилова, П.Н. Брунков. ФТТ, 55 (6), 1180 (2013). [P.A. Obraztsov, A.V. Nashchekin, A.V. Panfilova, P.N. Brunkov, N.V. Nikonorov, A.I. Sidorov. Physics of the Solid State, 55 (6), 1272 (2013). DOI: 10.1134/S1063783413060267]
  53. J. Belloni, M. Mostafavi, H. Remita, J.-L. Marignier, M.-O. Delcourt. New J. Chemistry, 22 (11), 1239 (1998). DOI: 10.1039/a801445k
  54. H.A. Oualid, Y. Essamlali, O. Amadine, K. Daanoun, M. Zahouily. Ceramics International, 43 (16), 13786 (2017). DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.07.097
  55. H.A. Oualid, O. Amadine, Y. Essamlali, I.M. Kadmiri, H.El. Arroussi, M. Zahouily. Nanoscale Advances, 1 (8), 3151 (2019). DOI: 10.1039/c9na00075e
  56. C. Tonna, C. Wang, D. Mei, S.V. Lamaka, M.L. Zheludkevich, J. Buhagiar. Bioactive Materials, 7, 426 (2022). DOI: 10.1016/j.bioactmat.2021.05.48
  57. H. Xu, J. Xie, W. Jia, G. Wu, Y. Cao. J. Colloid and Interface Science, 516, 511 (2018). DOI: 10.1016/j.jcis.2018.01.071
  58. H. Yang, J. Tian, T. Li, H. Cui. Catalysis Communications, 87, 82 (2016). DOI: 10.1016/j.catcom.2016.09.013
  59. V.A. Kukartsev, A.I. Cherepanov, V.V. Kukartsev, V.S. Tynchenko, V.V. Bukhtoyarov, A.M. Popov, R.B. Sergienko, S.V. Tynchenko. Minerals, 12 (2), 233 (2022). DOI: 10.3390/min12020233
  60. Е.Б. Шадрин, Д.А. Курдюков, А.В. Ильинский, В.Г. Голубев. ФТП, 43 (1), 110 (2009). [E.B. Shadrin, D.A. Kurdyukov, A.V. Ilinskiy, V.G. Golubev. Semiconductors, 43 (1), 102 (2009). DOI: 10.1134/S1063782609010205]
  61. W.S. Geleta, E. Alemayehu, B. Lennartz. Molecules, 27, 2527 (2022). DOI: 10.3390/molecules27082527
  62. S. Al-Thawadi, A.S.A. Rasool, K. Youssef. J. Bioanalysis \& Biomedicine, 9 (6), 299 (2017). DOI: 10.4172/1948-593X.1000197
  63. K. Shah, K. Agheda, M. Ahire, K.V.R. Murthy, B. Chakrabarty. Bull. Mater. Sci., 46, 186 (2023). DOI: 10.1007/s12034-023-03012-3
  64. А. Игитян, Н. Агамалян, Р. Овсепян, С. Петросян, Г. Бадалян, И. Гамбарян, А. Папикян, Е. Кафадарян. ФТП, 54 (2), 117 (2020). DOI: 10.21883/FTP.2020.02.48915.9280 [A. Igityan, N. Aghamalyan, R. Hovsepyan, S. Petrosyan, G. Badalyan, I. Gambaryan, A. Papikyan, Y. Kafadaryan. Semiconductors, 54 (2), 163 (2020). DOI: 10.1134/S1063782620020104]
  65. K. Wang, Y. Wu, H. Li, M. Li, F. Guan, H. Fan. J. Inorganic Biochemistry, 141, 36 (2014). DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2014.08.009

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme