Synthesis and alloying of zinc sulfide in a homogeneous system based on dodecane, its identification and optical properties

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Zinc sulfide doped with Mn2+ ions was synthesized in a homogeneous dodecane medium by the method of emerging reagents. By methods of chemical and X-ray phase analysis, IR spectroscopy, electron microprobe microscopy, identification of products was carried out, photographs of the surface of powder particles (SEM) were recorded. Based on the totality of the results, a conclusion is made about the formation of nanoscale objects having a polytype structure with a predominance of distorted cubic crystals forming agglomerates up to 10 microns in size in ZnS powder and up to 100 microns in ZnS–Mn powder. The formation of nanoscale ZnS particles is confirmed by spectral data. The effect of manganese ions on the photoluminescence (FL) of the powder is manifested by a change in the type of the descending branch of the ZnS–Mn FL band, it is associated with recombination processes at the levels of defects formed by Mn2+ ions in the ZnS structure at their low concentration.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

M. Zarudskikh

Altai State University

Email: smaginV@yandex.ru
Rússia, 656049 Barnaul, Lenin Ave., 61

E. Ilina

Altai State University

Email: smaginV@yandex.ru
Rússia, 656049 Barnaul, Lenin Ave., 61

A. Mankevich

ZAO “SuperOx”

Email: smaginV@yandex.ru
Rússia, 117246 Moscow, Scientific Ave., 20

V. Smagin

Altai State University

Autor responsável pela correspondência
Email: smaginV@yandex.ru
Rússia, 656049 Barnaul, Lenin Ave., 61

Bibliografia

  1. Хайрутдинов Р.Ф. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 2. С. 125.
  2. Сергеева Н.М., Богданов С.П., Омаров Ш.О. // Изв. СПбГТИ (ТУ). 2018. № 46 (72). С. 56.
  3. Ремпель А.А. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. Р. 474. https://doi.org/10.1070/RC2007v076n05ABEH003674.
  4. Lu W., Guo X., Luo Y. et al. // Chem. Eng. J. 2019. № 355. Р. 208. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.08.132
  5. Ramya E., Rao M.V., Rao D.N. // Physica E. 2019. V. 107. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.physe.2018.11.010
  6. Садовников С.И., Ищенко А.В., Ванштейн И.А. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 9. С. 1183. https://doi.org/10.31857/S0044457X20090147
  7. Kumar S., Bhushan R., Kumar S.R., Rajpal S. // Chalcogenide Lett. 2022. V. 19. № 1. P. 1. https://doi.org/10.15251/CL.2022.191.1
  8. Садовников С.И. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 6. С. 571. http://dx.doi.org/10.1070/RCR4867?locatt= label:RUSSIAN
  9. Shakil M.A., Das S., Rahman M.A. et al. // Mater. Sci. Appl. 2018. V. 9. P. 751. http://www.scirp.org/journal/msa
  10. Hurma T. // J. Mol. Struct. 2018. V. 1161. P. 279. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.02.070
  11. Маскаева Л.Н., Кутявина А.Д., Марков В.Ф. и др. // Журн. общ. химии. 2018. Т. 88. № 2. С. 319.
  12. Селянина А.Д., Маскаева Л.Н., Воронин В.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 1. С. 26. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601213
  13. Маскаева Л.Н., Марков В.Ф., Воронин В.И. и др. // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 4. С. 363. https://doi.org/10.31857/S0002337X23040061
  14. Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и др. Неорганические люминофоры. Л.: Химия, 1975. С. 192.
  15. Bhargava R.N., Gallagher D., Hong X., Nurmikko A. // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. № 3. P. 416.
  16. Корсаков В.Г., Сычев М.М., Бахметьев В.В. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14. № 1. С. 41.
  17. Огурцов К.А., Сычев М.М., Бахметьев В.В. и др. // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 11. С. 1188.
  18. Othman A.A., Osman M.A., Ali M.A. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2020. V. 31. P. 1752. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02693-z
  19. Vineeshkumar T.V., Rithesh Raj D., Prasanth S. et al. // Opt. Mater. 2014. № 37. Р. 439. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2014.06.037.
  20. Saluja J.K., Parganiha Y., Tiwari N. et al. // Optik. 2016. № 127. Р. 7958. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2016.05.011.
  21. Галяметдинов Ю.Г., Сагдеев Д.О., Воронкова В.К. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. Т. 67. № 1. С. 172.
  22. Сагдеев Д.О. Автореф. … канд. хим. наук. Казань, 2019. 20 с.
  23. Patel N.H., Deshpande M.P., Chaki S.H., Keharia H.R. // J. Mater. Sci. — Mater. Electron. 2017. V. 28. № 15. P. 10866. https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-017-6865-y
  24. Буланый М.Ф., Коваленко А.В., Полежаев Б.А., Прокофьев Т.А. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 6. С. 745.
  25. Литвин Б.Н., Пополитов В.И. Гидротермальный синтез неорганических соединений. М.: Наука, 1984. 185 с.
  26. Denzler D., Olschewski M., Sattler K. // J. Appl. Phys. 1998. V. 84. № 5. P. 2841.
  27. Kunstman P., Coulon J., Kolmykov O. et al. // J. Lumin. 2018. V. 194. P. 760. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.09.047
  28. Зарубанов А.А., Журавлев К.С. // Физика и техника полупроводников. 2015. Т. 49. № 3. С. 392.
  29. Смагин В.П., Давыдов Д.А., Унжакова Н.М., Бирюков А.А. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 12. С. 1734.
  30. Исаева А.А., Смагин В.П. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 10. С. 1020. https://doi.org/10.1134/S0044457X19100064
  31. Затонская Л.В., Смагин В.П., Харнутова Е.П., Игнатов Е.В. // Физика и техника полупроводников. 2022. Т. 56. № 6. С. 570. https://doi.org/10.21883/FTP.2022.06.52591.9820
  32. Перов Э.И., Ирхина Е.П. // Неорган. материалы. 1997. Т. 33. № 7. С. 120.
  33. Перов Э.И., Ирхина Е.П., Ильина Е.Г. и др. Способ получения сульфида металла. Пат. РФ 2112743.
  34. Ирхина Е.П. Автореф. … канд. хим. наук. Барнаул, 2000. 19 с.
  35. Мощенская Н.В., Дерябина И.В., Перов Э.И. // Изв. АлтГУ. 2000. № 3 (17). С. 19.
  36. Харнутова Е.П., Перов Э.И. // Изв. АлтГУ. 2010. № 3–2 (67). С. 186.
  37. Ильина Е.Г., Смагин В.П., Затонская Л.В., Харнутова Е.П. // Ползуновский вестник. 2020. № 2. С. 107. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2020.02.020
  38. Ильина Е.Г., Санталова Н.А., Дунаева К.М. // Журн. неорган. химии. 1991. Т. 36. № 9. C. 1297.
  39. Гордон А., Форд Р. Спутник химии. М.: Мир, 1976. С. 441.
  40. Живописцев В.П., Селезнёва Е.А. Аналитическая химия цинка. М.: Наука, 1975. С. 51.
  41. Лаврухина К.А., Юкина Л.В. Аналитическая химия марганца. М.: Наука, 1974. С. 25.
  42. Kharkov A.M., Sitnikov M.N., Begisheva O.B. et al. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. Р. 1118.
  43. Караксина Э.В. Автореф. … докт. хим. наук. Нижний Новгород, 2004. 40 с.
  44. Фадеева В.И., Шеховцова Г.Н., Иванов В.И. и др. Основы аналитической химии. М.: Высш. шк., 2001. 463 с.
  45. Кравцова А.Н., Будник А.П., Цатурян А.А. и др. // Журн. структур. химии. 2017. Т. 58. № 7. С. 1435. https://doi.org/10.26902/JSC20170717
  46. Садовников С.И., Попов И.Д. // Физика твердого тела. 2020. Т. 62. № 11. С. 1787. https://doi.org/10.21883/FTT.2020.11.50106.107
  47. Liao W-H., Hu Q-Q., Cheng M. et al. // RSC Advances. 2021. V. 11. P. 33344. https://doi.org/10.1039/d1ra06427d
  48. Кучакова Т.А., Весна Г.В., Макар В.А. // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 11. С. 1316. https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/5654
  49. Бачериков Ю.Ю., Ворона И.П., Оптасюк С.В. и др. // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 9. С. 1025. https://doi.org/10.1134/1.1797471
  50. Морозова Н.К., Каретников И.А., Мидерос Д.А. и др. // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 10. С. 1185. https://doi.org/10.1134/S106378260610006X].

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. IR spectra of zinc (a) and manganese(II) hexanoates (b), KBr tablets.

Baixar (258KB)
Metadados
3. Fig. 2. IR spectrum of zinc sulfide, KBr tablet.

Baixar (125KB)
Metadados
4. Fig. 3. Electronic photograph (SEM) of zinc sulfide powder.

Baixar (237KB)
Metadados
5. Fig. 4. Electronic photo (SEM) of ZnS–Mn powder.

Baixar (161KB)
Metadados
6. Fig. 5. A photograph indicating the locations of electron probe microanalysis of ZnS powder by the action of unfocused (rectangles) and focused (crosses) X-rays.

Baixar (256KB)
Metadados
7. Fig. 6. Energy dispersion spectrum of the ZnS powder surface for the registration region 1 (Fig. 5).

Baixar (70KB)
Metadados
8. Fig. 7. A photograph indicating the locations of electron probe microanalysis of ZnS-Mn powder by the action of unfocused (rectangles) and focused (crosses) X–rays.

Baixar (210KB)
Metadados
9. Fig. 8. Energy dispersion spectrum of the ZnS–Mn powder surface for the registration region 1 (Fig. 7).

Baixar (74KB)
Metadados
10. Fig. 9. Experimental radiograph of ZnS powder: a — assignment of reflexes based on the presence of crystals of cubic and hexagonal structures; b — assignment of reflexes of hexagonal structure in accordance with the work [45]; c — assignment of reflexes of cubic structure in accordance with the works [9, 46].

Baixar (161KB)
Metadados
11. Fig. 10. Radiograph of ZnS–Mn powder.

Baixar (142KB)
Metadados
12. 11. Excitation spectra of photoluminescence (1, 2) and photoluminescence (3, 4) of samples ZnS (1, for luminescence λl = 450 nm, 3, for excitation λb = 360 nm) and ZnS–Mn (2, for luminescence λl = 469 nm, 4, for excitation λb = 360 nm).

Baixar (93KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024