Кинетика фазовых превращений в системах Ln2(SO4)3-H2(Ln=La-Er,Y),Ln2O2SO4-H2(Ln=La-Sm)

• Автор: Сальникова, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ Ьп2028. ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ СИСТЕМ 1ль8., -ЬпгОз. КИНЕТИКА ГЕТЕРОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ
1.1. Оксисульфиды редкоземельных элементов как перспективные новые
лазерные материалы
1.2. Структура оксисульфидов редкоземельных элементов Ьп2028
1.2.1. Кристаллическая структура оксисульфидов лантаноидов
1.3. Характеристики, свойства, получение сульфатов редкоземельных элементов и сульфатов оксолантаноидов
1.4.Способы получения оксисульфидов редкоземельных элементов, кинетика процессов при обработке в потоке водорода
1.4.1. Сульфидирование оксидных соединений РЗЭ
1.4.2. Восстановление сульфатов и сульфитов
1.4.3. Метод соосаждения и горения
1.4.4. Восстановление сульфатов переходных металлов водородом
1.5. Фазовые диаграммы систем Ьп28з - Ьп2Оз (Ілі = Ьа, 8т)
1.5.1. Фазовая диаграмма системы Ьаз
1.5.2. Фазовые диаграммы систем 8т28з~ 8т2Оз
1.5.3. Фазовые диаграммы систем Ьп283 - Гп2Оз (Ьп = Ьа, N6, Ий, Бу, У)
1.6. Кинетика гетерогенных реакций
1.7. Свойства оксисульфидов редкоземельных элементов
1.7.1. Физико- химические свойства
1.7.2. Люминисцентно-спектральные и оптические свойства
1.8. Выводы по литературному обзору
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ И АППАРАТУРА. МЕТОДЫ ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
2.1. Методика получения осажденных сульфатов
2.2. Методика получения оксисульфидов РЗЭ
2.3. Методика обработки экспериментальных данных для определения кинетических параметров
2.4. Установка для синтеза оксисульфидов редкоземельных элементов
2.5. Установка ТВЧ
2.6. Методы физико-химического анализа
2.6.1. Рентгеновские методы исследования порошков
2.6.2. Рентгеновский дифрактометр «ДРОН-7»
2.6.3. Рентгенофазовый анализ
2.6.4. Микроструктурный анализ
2.6.5. Дифференциально-термический анализ (ДТА)
2.7. Методы химического анализа оксисульфидов
2.8. Сканирующая атомно-силовая микроскопия
2.9. Зондовая нанолаборатория «ИНТЕГРА»
ГЛАВА 3. ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМАХ ілі2(804)3 - Н2 (Гп = Ьа - Ег, У,) Еп202804 - Н2 (Ъп = Ьа - 8т), ДИАГРАММЫ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
3.1. Фазовые превращения в системах Ьа2(804)з - Н2, Ьа202804 - Н2 при 770 К -1370 К, диаграммы фазовых превращений *
3.1.1 Фазовые превращения в системе Ьа2(804)з-Н2
3.1.2. Диаграмма фазовых превращений в системе Ьа2(804)з—Н2 в координатах «температура-время»
3.1.3. Фазовые превращения в системе Ьа202804
3.1.4. Диаграмма фазовых превращений
в системе Ьа202804 - Н2 в координатах «температура-время»
3.1.5. Характеристики оксисульфида лантана Ьа2028*
3.2 Фазовые превращения в системе Се2(804)з- Н2при 870 К - 1170 К*
3.3. Фазовые превращения в системах Рг2(804)3 - Н2, Рг202804 - Н2 при 770 К - 1370 К, диаграммы фазовых превращений
3.3.1. Фазовые превращения в системе Рг2(804)3-Н2 при 770 К -1270 К*
3.3.2. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат празеодима Рг2(804)3 - Н2 в координатах «температура-время»
3.3.3. Фазовые превращения в системе Рг202804- Н2 при 950 К - 1170 К
3.3.4. Диаграмма фазовых превращений в системе Рг202804- Н2в координатах «температура-время»
3.4. Фазовые превращения в системах Хй2(804)3 - Н2, Хй202804 - Н2 при 770 К - 1170 К, диаграммы фазовых превращений
3.4.1 Фазовые превращения в системе Ш2(804)3 — Н2 при 950 К -1170 К*
3.4.2. Диаграмма фазовых превращений в системе Ш2(804)з- Н2 в координатах «температура-время»
3.4.3.Фазовые превращения в системе Ш202804 - Н2 при 950 К - 1170 К*
3.4.4. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат оксонеодима Ш202804 - Н2 в координатах «температура-время»
3.5. Фазовые превращения в системах 8ш2(804)3 - Н2, 8ш202804 - Н2 при 770 К - 1370 К, диаграммы фазовых превращений
3.5.1. Фазовые превращения в системе 8ш2 (804)3- Н2 при 870 К, 1020 К, 1070 К, 1120 К, 1170 К*
3.5.2. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат самария 8ш2(804)3 - Н2 в координатах «температура-время»
3.5.3. Фазовые превращения в системе 8т202804 - Н2 при 950 К -1170 К111
3.5.4. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат оксосамария 8ш202804 - Н2 в координатах «температура-время»
3.6. Фазовые превращения в системе Сй2(804)з - Н2-при 770 К - 1170 К, диаграмма фазовых превращений*
3.6.1. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат гадолиния Сй2(804)з - Н2 в координатах «температура-время»
3.7. Фазовые превращения в системе Ег2(804)3 - Н2 при 870 К - 1170 К, диаграмма фазовых превращений*
3.7.1. Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат эрбия
Ег2(804)3 - Н2 в координатах «температура-время»
3.8. Фазовые превращения в системе У2(804)3 - Н2 при 870 К - 1170 К, диаграмма фазовых превращений
3.8.1 Диаграмма фазовых превращений в системе сульфат иттрия У2(804)3 -Н2в координатах «температура-время»

При температуре выше 1300 °С оксисульфиды РЗЭ способны вступать в твердофазные реакции с восстановителями. При этом металлический алюминий восстанавливает их до монохалькогенидов типа МеХ; углерод отбирает от оксисульфидов кислород, удаляющийся в форме СО, что используется при получении моносульфидов. При температурах выше 1400 - 1500 °С наблюдается заметное карбидообразование при контакте веществ с графитом [72-74].
1.7.2. Люминисцентно-спектральные и оптические свойства
Повышенный интерес, который проявляется в настоящее время к
изучению оксисульфидов иттрия, гадолиния и некоторых других РЗЭ, обусловлен в первую очередь их широким практическим применением. Основная цель исследования - изучение процессов, ограничивающих эффективность люминесценции тербия в оксисульфидах иттрия и гадолиния, механизма люминесценции, электронных процессов, а также использование полученных данных в технологии синтеза оксисульфидных люминофоров с повышенной эффективностью [31, 33]. В [1] была установлена взаимосвязь между эффективностью свечения УгОгБИб и ОсЬОтЭНЬ при фото-, катодо- и рентгеновозбуждении и параметрами, характеризующими общую дефектность оксисульфидных люминофоров. С учетом полученных данных определены основные закономерности изменения люминесцентных СВОЙСТВ У2028:Тб и 0б2028:ТЬ при отжиге, рассмотрены механизмы физико-химических процессов, протекающих при термообработке. Показано, что отжиг может быть использован в качестве эффективного способа направленного регулирования дефектности и повышения эффективности свечения У2028:ТЪ и 0ё2028:ТЬ при фото-, катодо- и рентгеновозбуждении. Как следует из полученных данных, эффект увеличения интенсивности ренгенолюминесценции У2028:Тб и 0с12028:ТЬ после отжига на воздухе при 700-750 °С обусловлен уменьшением общей дефектности микрокристаллов люминофоров. В ходе дальнейших исследований было изучено влияние природы сульфирующего агента на дефектность и люминесцентные свойства У2028:Тб [1].