Tính Chất Quang Huỳnh Quang của Các Vật Liệu Nanocomposite Dựa Trên Kính Silicat Xốp Được Chất Lỏng Bằng Bromua Bạc và Đồng

Pleiades Publishing Ltd - Tập 46 Số 6 - Trang 531-540 - 2020
Girsova, M. A.1, Golovina, G. F.1, Kurilenko, L. N.1, Anfimova, I. N.1
1Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Một loạt các vật liệu nanocomposite (NCM) được pha tạp bằng bromua bạc và đồng đã được tổng hợp dựa trên các kính xốp có hàm lượng silica cao (mô hình PG). Nồng độ của oxit bạc và oxit đồng trong các mẫu tổng hợp đạt từ 0.32 đến 1.06 wt % Ag2O và 0.005 đến 0.025 wt % CuO, tương ứng. Các mẫu được xử lý nhiệt trong một khoảng nhiệt độ rộng từ 120 đến 750 °C. Kết quả cho thấy các mẫu thuộc loạt 100Ag/10Cu (120 °C) thể hiện phát quang màu xanh lục (λlum = 424–560 nm), màu vàng cam (λlum = 584–588 nm), và màu đỏ (λlum = 658–732 nm). Một nghiên cứu được thực hiện bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại gần trong khoảng tần số 7500–4000 cm–1. Kết quả cho thấy sự mất nhóm hydroxyl trên bề mặt NCM và sự gia tăng độ truyền sáng trong toàn bộ khoảng tần số quy định xảy ra khi nhiệt độ tăng. Các mẫu NCM có các dải hấp thụ trong khoảng từ 4190–4171 cm–1, được gây ra bởi sự hấp thụ của ion Cu2+. Phân tích bằng phổ tia X tán xạ năng lượng cho thấy cấu trúc xốp của mô hình PG có ảnh hưởng đến sự phân bố nồng độ của các nguyên tố trên bề dày của các mẫu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=J. Non-Cryst. Solids; citation_title=Effect of X-ray irradiation and thermal treatment on luminescent properties of barium-phosphate glasses doped with silver and copper; citation_author=A.A. Murashov, A.I. Sidorov, M.V. Stolyarchuk, M.E. Boiko; citation_volume=477; citation_publication_date=2017; citation_pages=1-6; citation_doi=10.1016/j.jnoncrysol.2017.09.026; citation_id=CR1 citation_journal_title=J. Lumin.; citation_title=Spectral properties of the high-silica porous glasses doped by silver halides; citation_author=T.V. Antropova, M.A. Girsova, I.N. Anfimova, I.A. Drozdova; citation_volume=193; citation_publication_date=2018; citation_pages=29-33; citation_doi=10.1016/j.jlumin.2017.09.005; citation_id=CR2 citation_journal_title=Mater. Chem. Phys.; citation_title=Carbon-driven synthesis of bi-plasmonic Ag-Cu nanocomposite phosphate glasses; citation_author=J.A. Jiménez; citation_volume=205; citation_publication_date=2018; citation_pages=518-521; citation_doi=10.1016/j.matchemphys.2017.11.057; citation_id=CR3 citation_journal_title=J. Lumin.; citation_title=Room temperature luminescence in CuI/AgI quantum dots; citation_author=T.H. Wei, C.W. Chen, L.C. Hwang, P.L. Tu, T.C. Wen; citation_volume=128; citation_publication_date=2008; citation_pages=161-165; citation_doi=10.1016/j.jlumin.2007.07.008; citation_id=CR4 citation_journal_title=J. Alloys Compd.; citation_title=Uv-irradiation effects on tuning LSPR of Cu/Ag nanoclusters in ion exchanged glass matrix and its thermodynamic behavior; citation_author=G.K. Inwati, P. Kumar, W.D. Roos, H.C. Swart, M. Singh; citation_volume=823; citation_publication_date=2020; citation_pages=153820; citation_doi=10.1016/j.jallcom.2020.153820; citation_id=CR5 Antropova, T.V., Inorganic functional glass-forming materials based on eliminating alkaline borosilicate systems, in IKhS RAN-80 let. Sovremennye problemy neorganicheskoi khimii (80 Years of ICS RAS, Modern Problems of Inorganic Chemistry), Shevchenko, V.Ya., Ed., St. Petersburg: Art-Ekspress, 2016. citation_journal_title=Glass Phys. Chem.; citation_title=Study of bismuth-containing composites based on thermally modified porous glass with low additions of P2O5 and fluorine ions by the near infrared spectroscopy method; citation_author=M.A. Girsova, G.F. Golovina; citation_volume=44; citation_publication_date=2018; citation_pages=569-574; citation_doi=10.1134/S1087659618060068; citation_id=CR7 citation_journal_title=Glass Phys. Chem.; citation_title=Influence of heat-treatment conditions on the optical properties of bismuth-containing composites based on high-silica porous glass; citation_author=M.A. Girsova, I.N. Anfimova, L.N. Kurilenko, L.F. Dikaya; citation_volume=45; citation_publication_date=2019; citation_pages=592-595; citation_doi=10.1134/S1087659619060063; citation_id=CR8 Girsova, M.A., Antropova, T.V., Golovina, G.F., Anfimova, I.N., Kurilenko, L.N., and Arsent’ev, M.Yu., Synthesis and spectral-optical properties of composite materials based on high-silica porous glasses doped with silver and erbium iodides, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2019, vol. 704, p. 012004. citation_journal_title=Glass Phys. Chem.; citation_title=Infrared spectroscopy of bismuth-containing composites based on porous high-silica glass; citation_author=M.A. Girsova, G.F. Golovina, L.N. Kurilenko, I.N. Anfimova; citation_volume=46; citation_publication_date=2020; citation_pages=138-145; citation_doi=10.1134/S1087659620020042; citation_id=CR10 citation_journal_title=Glass Phys. Chem.; citation_title=The influence of the bismuth concentration and heat treatment on the properties of bismuth-containing high-silica glass II: Luminescence properties; citation_author=M.A. Girsova, S.V. Firstov, T.V. Antropova; citation_volume=45; citation_publication_date=2019; citation_pages=98-103; citation_doi=10.1134/S1087659619020068; citation_id=CR11 citation_journal_title=Chem. Phys. Lett.; citation_title=Fluorescent Ag nanoclusters in glass induced by an infrared femtosecond laser; citation_author=Y. Dai, X. Hu, C. Wang, D. Chen, X. Jiang, C. Zhu, B. Yu, J. Qiu; citation_volume=439; citation_publication_date=2007; citation_pages=81-84; citation_doi=10.1016/j.cplett.2007.03.043; citation_id=CR12 citation_journal_title=Chem. Phys. Lett.; citation_title=Spectroscopic investigation of silver in soda-lime glass; citation_author=E. Borsella, F. Gonella, P. Mazzoldi, A. Quaranta, G. Battaglin, R. Polloni; citation_volume=284; citation_publication_date=1998; citation_pages=429-434; citation_doi=10.1016/S0009-2614(97)01445-0; citation_id=CR13 citation_journal_title=J. Electrochem. Soc.; citation_title=Yellow photoluminescence properties of copper ion doped phase-separated glasses in alkali borosilicate system; citation_author=A. Yasumori, F. Tada, S. Yanagida, T. Kishi; citation_volume=159; citation_publication_date=2012; citation_pages=J143-J147; citation_doi=10.1149/2.001205jes; citation_id=CR14 citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=The luminescence of Bi, Ag and Cu in natural and synthetic barite BaSO4 ; citation_author=M. Gaft, R. Reisfeld, G. Panczer, G. Boulon, T. Saraidarov, S. Erlish; citation_volume=16; citation_publication_date=2001; citation_pages=279-290; citation_doi=10.1016/S0925-3467(00)00088-4; citation_id=CR15 citation_journal_title=Appl. Phys. Lett.; citation_title=Colorless transparent fluorescence material: Sintered porous glass containing rare-earth and transition-metal ions; citation_author=D. Chen, H. Miyoshi, T. Akai, T. Yazawa; citation_volume=86; citation_publication_date=2005; citation_pages=231908-1 231908-3; citation_doi=10.1063/1.1946897; citation_id=CR16 citation_journal_title=Opt. Eng.; citation_title=Formation of luminescent and nonluminescent silver nanoparticles in silicate glasses by near-infrared femtosecond laser pulses and subsequent thermal treatment: The role of halogenides; citation_author=D.A. Klyukin, V.D. Dubrovin, A.S. Pshenova, S.E. Putilin, T.A. Shakhverdov, A.N. Tsypkin, N.V. Nikonorov, A.I. Sidorov; citation_volume=55; citation_publication_date=2016; citation_pages=067101-1 067101-7; citation_doi=10.1117/1.OE.55.6.067101; citation_id=CR17 citation_journal_title=J. Appl. Phys.; citation_title=Dal, VecchioA., Garcıa, M.A., Sada, C., Gonella, F., Polloni, R., Quaranta, A., and van Wilderen, L.J.G.W., Copper doping of silicate glasses by the ion-exchange technique: A photoluminescence spectroscopy study; citation_author=E. Borsella; citation_volume=91; citation_publication_date=2002; citation_pages=90-98; citation_doi=10.1063/1.1421241; citation_id=CR18 citation_journal_title=Sect. B; citation_title=Optical absorption and emission studies of 2 MeV Cu-implanted silica glass, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. ; citation_author=A. Oliver, J.C. Cheang-Wong, J. Roiz, J.M. Hernández, L. Rodríguez-Fernández, A. Crespos; citation_volume=175–177; citation_publication_date=2001; citation_pages=495-499; citation_id=CR19 citation_journal_title=Opt. Express; citation_title=Sol-gel derived ionic copper-doped microstructured optical fiber: A potential selective ultraviolet radiation dosimeter; citation_author=H. El Hamzaoui, Y. Ouerdane, L. Bigot, G. Bouwmans, B. Capoen, A. Boukenter, S. Girard, M. Bouazaoui; citation_volume=20; citation_publication_date=2012; citation_pages=29751-29760; citation_doi=10.1364/OE.20.029751; citation_id=CR20 Girsova, M.A., Golovina, G.F., Kurilenko, L.N., and Antropova, T.V., Spectral and luminescent properties of nanocomposite materials based on porous silicate glasses doped with silver and copper bromide, in Sbornik materialov VII Vserossiiskoi konferentsii po nanomaterialam NANO-2020 (Proceedings of the 7th All-Russia Conference on Nanomaterials NANO-2020, May 18–22, 2020, Moscow), Moscow: IMET RAN, 2020, pp. 252–254. citation_journal_title=J. Lumin.; citation_title=Ionization and photomodification of Ag nanoparticles in sodalime glass by 150 fs laser irradiation: A luminescence study; citation_author=A.V. Podlipensky, V. Grebenev, G. Seifert, H. Graener; citation_volume=109; citation_publication_date=2004; citation_pages=135-142; citation_doi=10.1016/S0022-2313(04)00115-2; citation_id=CR22 citation_journal_title=Opt. Appl.; citation_title=Photoluminescence features of AgBr nanoparticles formed in porous glass matrices; citation_author=I.K. Doycho, S.A. Gevelyuk, O.O. Ptashchenko, E. Rysiakiewicz-Pasek, T.M. Tolmachova, O.V. Tyurin, S.O. Zhukov; citation_volume=40; citation_publication_date=2010; citation_pages=323-332; citation_id=CR23 citation_journal_title=Glass Phys. Chem.; citation_title=Properties of bismuth-containing high-silica glass depending on the bismuth concentration and heat treatment. I. Spectral-optical properties; citation_author=M.A. Girsova, G.F. Golovina, I.N. Anfimova, L.N. Kurilenko; citation_volume=44; citation_publication_date=2018; citation_pages=381-387; citation_doi=10.1134/S1087659618050061; citation_id=CR24 citation_journal_title=Contrib. Mineral. Petrol.; citation_title=Water in silicate glasses: An infrared spectroscopic study; citation_author=E. Stolper; citation_volume=81; citation_publication_date=1982; citation_pages=1-17; citation_doi=10.1007/BF00371154; citation_id=CR25 citation_journal_title=J. Non-Cryst. Solids; citation_title=Hydration of silicate glass in steam atmosphere; citation_author=Y. Moriya, M. Nogami; citation_volume=38–39; citation_publication_date=1980; citation_pages=667-672; citation_doi=10.1016/0022-3093(80)90513-X; citation_id=CR26 citation_journal_title=J. Am. Ceram. Soc.; citation_title=Infrared spectra of a water-containing glass; citation_author=R.F. Bartholomew, B.L. Butler, H.L. Hoover, C.K. Wu; citation_volume=63; citation_publication_date=1980; citation_pages=481-485; citation_doi=10.1111/j.1151-2916.1980.tb10748.x; citation_id=CR27 citation_journal_title=J. Non-Cryst. Solids; citation_title=The influence of H2O and SiO2 on the structure of silicoborate glasses; citation_author=R. Balzer, H. Behrens, S. Schuth, T. Waurischk, S. Reinsch, R. Muller, M. Fechtelkord, J. Deubener; citation_volume=519; citation_publication_date=2019; citation_pages=119454; citation_doi=10.1016/j.jnoncrysol.2019.05.030; citation_id=CR28 citation_journal_title=Contrib. Mineral. Petrol.; citation_title=Quantitative analysis of H2O and CO2 in cordierite using polarized FTIR spectroscopy; citation_author=G.D. Ventura, F. Radica, F. Bellatreccia, A. Cavallo, F. Capitelli, S. Harley; citation_volume=164; citation_publication_date=2012; citation_pages=881-894; citation_doi=10.1007/s00410-012-0779-8; citation_id=CR29 citation_journal_title=Phys. Solid State; citation_title=Photochromism in Cu and Ag doped Bi12SiO20 crystals; citation_author=T.V. Panchenko; citation_volume=50; citation_publication_date=2008; citation_pages=1900-1907; citation_doi=10.1134/S1063783408100193; citation_id=CR30 citation_journal_title=J. Non-Cryst. Solids; citation_title=An infrared spectroscopic study of water-related species in silica glasses; citation_author=K.M. Davis, M. Tomozawa; citation_volume=201; citation_publication_date=1996; citation_pages=177-198; citation_doi=10.1016/0022-3093(95)00631-1; citation_id=CR31