А.В. Маряшкин, Ю.Д. Ивакин, М.Н. Данчевская, Г.П. Муравьева, М.Н. Кирикова

Корунд, синтезированный и легированный церием в сверхкритическом водном флюиде

В работе исследованы свойства мелкокристаллического корунда, легированного церием (a-Al₂O₃:Ce³⁺) в процессе синтеза в сверхкритическом водном флюиде. Синтез корунда проводился путем термообработки гидраргиллита Al(OH)₃ при T = 415°C и P_H2O=21–31 МПа с содержанием церия в реакционной среде в интервале 0,001–0,25 мас.%. При превращении гидраргиллита в бемит ионы церия встраиваются в структуру бемита, из которого образуются мелкие (20–50 мкм) монокристаллы легированного корунда. Размер кристаллов корунда увеличивается с ростом давления и концентрации церия. Синтезированный a-Al₂O₃:Ce³⁺ проявляет полосу люминесценции в УФ-области при 352 нм и синюю полосу при 421 нм. Интенсивность люминесценции ионов церия в корунде увеличивается с ростом давления водного флюида в процессе его синтеза. Последующий отжиг a-Al₂O₃:Ce³⁺ при 1400°С в вакууме ведет к снижению люминесценции. Сделан вывод, что в среде сверхкритического водного флюида при синтезе бемита и корунда в их структуре образуются оптически активные сложные структурные комплексы, включающие ионы церия, кислородные вакансии и гидроксильные группы. Высокотемпературный прогрев приводит к их преобразованию.

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2011, том 52, № 5, стр. 352-366