Проведен сравнительный анализ состава и структуры свежеосажденных осадков гидроксида железа(III), полученных из раствора сульфата железа(II) в присутствии сульфата натрия (400 мг/л) при рН 7 и 8 до и после сорбции на них ионов никеля. Методами ИК- и КР-спектроскопии, рентгенофазового и термогравиметрического анализов показано, что осадки имеют брутто-формулу Fe2O3 × 2H₂O и содержат небольшое количество гетита (α-FeOOH) и лепидокрокита (γ-FeOOH). Установлено, что сорбция ионов никеля на этих осадках не сопровождается хемосорбцией, т.е. образованием смешанных соединений между железом и никелем. Дзета-потенциал частиц осадков при рН 6 имеет положительное значение, а при рН 6 становится отрицательным. Точка нулевого заряда частиц осадков соответствует рН = 6.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Российское химическое общество им.Д.И.Менделеева Секция по химической термодинамике и термохимии Научного совета РАН по физической химии Сибирское Отделение Российской Академии Наук Институт неорганической химии им.А.В.Николаева СО РАН

Проведен сравнительный анализ состава и структуры свежеосажденных осадков гидроксида железа(III), полученных из раствора сульфата натрия (400 мг/л) при рН 7 и 8 до и после сорбции на них ионов никеля. Методами ИК-, КР- и мессбауэровской спектроскопии, а также рентгенофазового и термического анализов показано, что осадки, полученные из раствора хлорида железа(III) представляют собой двухлинейчатый ферригидрит с брутто-формулой Fe 2 O 3 ⋅3H 2 O. Установлено, что сорбция на этих осадках ионов никеля не сопровождается хемосорбцией, т.е. образованием смешанных соединений между железом и никелем. Не происходит также их легирование ионами никеля. Найдено, что дзета-потенциал частиц осадков ферригидрита при рН < 5.4 имеет положительное значение, а при рН > 5.4 становится отрицательным. Точка нулевого заряда частиц осадков соответствует рН 5.4.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Российское химическое общество им.Д.И.Менделеева Секция по химической термодинамике и термохимии Научного совета РАН по физической химии Сибирское Отделение Российской Академии Наук Институт неорганической химии им.А.В.Николаева СО РАН

Al2О3:Dy3+ oxides with different colors luminescence were synthesized using precursor technology. The phase composition and crystal structure of the obtained materials were established by X-ray powder diffraction analysis. The excitation and emission spectra, decay curves, thermal quenching of luminescence were studied. Under UV excitation, the phosphors exhibit blue, purplish blue, white emission depending on the concentration of dysprosium and the temperature of annealing of the Al1-xDyx(OH)(HCOO)2 precursor in air.

Triorthogermanates BaYb2-xErxGe3O10 (x = 0.1–0.3) and BaY2-10yYb9yEryGe3O10 (y = 0.015–0.15) have been synthesized by the solid-state method. According to X-ray powder diffraction data, the compounds crystallize in the monoclinic system, S.G. P21/m, Z = 2. The concentration and power pump dependences studies have been carried out for the lines in the 510–720 nm spectral range under 980 nm excitation. The mechanisms of energy transfer between optical centers have been also proposed and the optimal composition of the phosphor has been determined. The influence of temperature on the intensity ratio of the luminescence bands with maxima at 521 nm and 552 nm (2H11/2 → 4I15/2 and 4S3/2 → 4I15/2 transitions in Er3+) has been investigated, and conclusions about the possibility of using the germanates as materials for optical temperature sensors have been drawn.

The influence of structural and dimensional factors on the formation of intrinsic and impurity paramagnetic centers in nanoceramics of aluminum-magnesium spinel is studied. The studied samples (with a grain size of 30 nm) were obtained by thermobaric synthesis. Microcrystalline ceramics and a MgAl2O4 single crystal were used as standards. The single crystal and microceramics contain characteristic Mn2+ paramagnetic centers (hyperfine structure constant (HFS) A = 82 G). In the studied nanoceramic samples in the initial state, both impurity Mn2+ and intrinsic F+ centers are detected. In contrast to nanoceramics, in reference samples centers of the F+ type appear only after irradiation with 130 keV by accelerated electrons. The parameters of the Mn2+ centers in nanoceramics differ significantly from those in microceramics and single crystals. For the Mn2+ center in nanoceramics, the EPR signal is characterized by two anomalous HFS constants (A1 = 91.21 G, A2 = 87.83 G) caused by two varieties of octahedrally coordinated manganese ions (anti-site defects [Mn2+]Al3+). The specific features of the spectral parameters of manganese centers correlate with a decrease in the lattice parameter of MgAl2O4 in the nanostructured state. The observed effects are interpreted based on the proposed charge compensation scheme of [Mn2+]Al3+ with an aluminum anti-site defect and an F+ center.

The Sr2La8-xTmx(GeO4)6O2 (x = 0.1–1.0) solid solutions with the apatite structure were synthesized by the solid-state method for the first time, the spectral-luminescence properties were studied and the prospects of these compounds as phosphors of the visible and short-wave infrared ranges were demonstrated. The luminescence of germanates Sr2La8-xTmx(GeO4)6O2 under ultraviolet excitation is characterized by high blue color purity and color coordinates close to commercially available phosphors. In addition, it was shown that Sr2La8-xTmx(GeO4)6O2 compounds efficiently convert 808 nm laser radiation into a series of emission lines in the spectral range of 1.3–2.2 µm due to successive 3H4 → 3F4 and 3F4 →3H6 transitions in Tm3+ ions. The Sr2La7.6Tm0.4(GeO4)6O2 germanate with a maximum emission intensity in the short-wave infrared region demonstrates high thermal stability of luminescence in the range of 30–220 °С.

AbstractCubic garnets activated by neodymium and holmium, Li_6CaLa_2Nb_2O_12:Nd^3+,Ho^3+, were obtained by solid-state method. The main regularities of changes in the luminescence properties of Li_6C-aLa_2Nb_2O_12:Nd^3+,Ho^3+ solid solutions in the visible, near-IR, and short-wave IR ranges under 808 nm laser diode radiation are determined. The energy transfer mechanism between active centers, involving the participation of Nd^3+ ions as sensitizers for the luminescence of Ho^3+ ions, is proposed. Low phonon energy, high luminescence intensity in the range of 2.0–3.0 μm, and weak up-conversion luminescence in the region of 450–780 nm make it possible to consider the cubic lithium–lanthanum niobates Li_6CaLa_2Nb_2O_12:Nd^3+,Ho^3+ as promising phosphors of the short-wave IR range.

Осуществлен синтез, исследована кристаллическая структура оксосульфатованадата(IV) аммония состава (NH4)2VO(SO4)2⋅H2O. Установлено, что соединение кристаллизуется в моноклинной сингонии (пр. гр. P21, Z = 2) с параметрами решетки: a = 4.65037(4), b = 10.9870(1), c = 9.5666(1) Å, β = 98.6273(5)°, V = 483.260(8) Å3, Z = 2. Кристаллическая структура соединения построена из октаэдров VO5H2O, соединенных через вершины мостиковых групп SO4 в бесконечные цепочки, параллельные оси a. При вершине октаэдра VO5H2O имеется короткая концевая ванадильная связь V4+=O длиной 1.564(7) Å, в транс-позиции к которой на расстоянии 2.355(6) Å располагается молекула воды. Между собой цепочки связаны ионами (NH4)+.

AbstractCyclogermanate Sr_3La_2(Ge_3O_9)_2, isostructural to silicate Sr_3Er_2(Si_3O_9)_2, activated by neodymium and holmium is obtained for the first time by the precursor method. Ion Nd^3+ in the structure of Sr_3La_2(Ge_3O_9)_2 is a sensitizer of the infrared luminescence of Ho^3+. Excitation by radiation with a wavelength of 808 nm leads to a series of emission lines in the luminescence spectra of Sr_3La_2- x Nd_ x (Ge_3O_9)_2 : Ho^3+ in the short-wave and middle-IR ranges (1.0–3.4 μm). The highest intensity of lines at 2.1 and 2.7 μm, associated with the ^5 I _7 → ^5 I _8 and ^5 I _6 → ^5 I _7 transitions in the Ho^3+ ion, is found for compositions containing traces of holmium. Based on the analysis of the concentration dependences of the luminescence intensity, an optimal composition of the phosphor is determined, which ensures the maximum efficiency of conversion of laser radiation energy. The data obtained are interpreted in the assumption of cross-relaxation energy transfer from Nd^3+ to Ho^3+.

На модельном растворе изучена сорбция ионов двухвалентной меди минеральным фильт- рующим материалом АС. Показано, что сорбционные свойства АС обусловлены одновременным дей- ствием двух факторов. Первый из них связан с повышением рН очищаемого раствора при вводе в него АС, что приводит к осаждению из раствора гидроксида меди. Второй – заключается в способно- сти АС удалять из раствора ионы меди по механизму мономолекулярной адсорбции, описываемой уравнением Ленгмюра. Установлено, что с повышением рН раствора от 4 до 6.7 адсорбция ионов ме- ди на поверхности АС возрастает (диапазоны рН<4 и рН>6.7 не были исследованы).

AbstractSolid solutions CaLa_2- x Eu_ x Ge_3O_10 ( x = 0.0–0.6, Δ x = 0.1) have been synthesized for the first time. The compounds are isostructural to CaLa_2Ge_3O_10, they crystallize in the monoclinic system, space group P 2_1/ c , Z = 4. The low-temperature X-ray diffraction studies have revealed the strain anisotropy of germanate CaLa_2Ge_3O_10 crystal lattice in the temperature range 80–298 K, and the linear thermal expansion coefficients have been calculated. The optical properties of the activated phases have been studied, and the influence of the dopant concentration and the excitation wavelength on the luminescence characteristics of the synthesized compounds has been established.