PL235015B1 - Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego - Google Patents

Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego Download PDF

Info

Publication number
PL235015B1
PL235015B1 PL424228A PL42422818A PL235015B1 PL 235015 B1 PL235015 B1 PL 235015B1 PL 424228 A PL424228 A PL 424228A PL 42422818 A PL42422818 A PL 42422818A PL 235015 B1 PL235015 B1 PL 235015B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mol
ytterbium
yttrium
solid solution
oxide
Prior art date
Application number
PL424228A
Other languages
English (en)
Other versions
PL424228A1 (pl
Inventor
Mateusz Piz
Elżbieta Filipek
El Żbieta Filipek
Original Assignee
Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie filed Critical Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Priority to PL424228A priority Critical patent/PL235015B1/pl
Publication of PL424228A1 publication Critical patent/PL424228A1/pl
Publication of PL235015B1 publication Critical patent/PL235015B1/pl

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen, o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2O17, gdzie 0 < y ≤ 2. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania ograniczonego roztworu stałego w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierającego wanad, iterb, itr i tlen, według wynalazku, polegający na tym, że związki itru i iterbu miesza się, ujednorodnia, wygrzewa i chłodzi, charakteryzuje się tym, że miesza się związki Yb8V2O17 i Y8V2O17 w stosunku molowym takim, że suma zawartości tych związków w procentach molowych jest zawsze równa 100,00, przy czym zawartość Yb8V2O17 jest zawsze mniejsza lub równa 25,00% molowych. Otrzymaną mieszaninę reagentów ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 1000 do 1600°C, korzystnie, w co najmniej trzech etapach po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera, otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2O17, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y ≤ 2. Inny sposób wytwarzania roztworu stałego według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się tlenek wanadu(V) w ilości 20,00% molowych, tlenek itru(III) w ilości większej od 0,00% molowych a mniejszej lub równej 20,00% molowych oraz tlenek iterbu(III) w ilości większej lub równej 60,00% molowych a mniejszej od 80,00% molowych, przy czym suma zawartości Y2O3 i Yb2O3 wynosi zawsze 80,00% molowych. Otrzymaną mieszaninę reagentów ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 550 do 1600°C, korzystnie w co najmniej pięciu etapach, po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera, otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y ≤ 2.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego. Roztwór może znaleźć zastosowanie jako nieorganiczny luminofor w produkcji diod lub kondensatorów elektroluminescencyjnych, przetworników obrazu, wyświetlaczy plazmowych oraz lamp fluoroscencyjnych.
Z polskiego zgłoszenia patentowego P. 417368 znana jest faza w potrójnym układzie tlenków wanadu, iterbu i itru, w którym układ potrójny oznacza tlenek wanadu(V)-tlenek itru(III)—tlenek iterbu(III) ma wzór ogólny Yb8-xYxV2O17, gdzie 0 < x < 4, co oznacza, że faza tworzy się w dwuskładnikowym układzie Yb8V2O17—Y8V2O17 stanowiącym jeden z przekrojów potrójnego układu tlenków wanadu(V), iterbu(III) i itru(III). Z tego samego zgłoszenia znany jest także sposób wytwarzania tego roztworu z mieszanin tlenków wanadu(V), itru(III) i iterbu(III) oraz z osobno otrzymanych związków Yb8V2O17 i Y8V2Oi7 zmieszanych w stosunkach molowych zależnych od wartości x występującego we wzorze Yb8-xYxV2O17 poprzez ich etapowe ogrzewanie w atmosferze powietrza w zakresie temperatur 1000—16OO°C. Znany roztwór wykazuje strukturę Yb8V2O17, co oznacza, że krystalizuje w układzie trójskośnym.
Znana jest z literatury Y. Dwivedi, S.C. Zilio, Optics Express 21 (2013) 4717-4727 także faza typu nieograniczonego roztworu stałego zawierająca wanad, iterb, itr, europ oraz tlen o wzorze ogólnym zapisywanym jako Y8V2Oi7:Eu:Yb. Z podanej literatury znany jest sposób wytwarzania tej fazy. Fazę otrzymuje się metodą współstrącania poprzez zmieszanie roztworu Na3VO4 otrzymanego w wyniku rozpuszczenia stałego V2O5 w roztworze NaOH z krystalicznymi sześciowodnymi azotanami(V) itru, iterbu oraz europu, które otrzymano poprzez rozpuszczenie tlenków tych metali w kwasie azotowym(V), a następnie powolne odparowanie powstałych roztworów. W metodzie tej używa się również wodorotlenek amonu, glicerol oraz glikol etylenowy. Wytrącony biały osad sączy się, przemywa i suszy, a następnie ogrzewa w atmosferze powietrza w temperaturze 1200°C w ciągu 5 godzin otrzymując produkt o wzorze ogólnym Y8V2Oi7:Eu:Yb.
Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, według wynalazku, zawierający wanad, iterb, itr i tlen o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2O17, gdzie 0 < y < 2, w którym układ potrójny oznacza: tlenek wanadu(V)—tlenek iterbu(III)—tlenek itru(III), co oznacza, że tworzy się w dwuskładnikowym układzie związków Y8V2Oi7—Yb8V2Oi7 w zakresie stężeń jego składników od 0,00 do 25,00% molowych Yb8V2Oi7. Układ Y8V2Oi7—Yb8V2Oi7 jest jednym z rzeczywistych układów stanowiących jeden z przekrojów trójskładnikowego układu tlenków metali przejściowych V2O5—Yb2O3—Y2O3.
Sposób wytwarzania ograniczonego roztworu stałego w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, zawierającego wanad, iterb, itr i tlen, według wynalazku, polegający na mieszaniu związków itru i iterbu, ujednorodnianiu, wygrzewaniu i chłodzeniu otrzymanych mieszanin, charakteryzuje się tym, że miesza się związki Yb8V2Oi7 i Y8V2Oi7 w stosunku molowym takim, że suma zawartości tych związków w procentach molowych jest zawsze równa 100,00 i zależna od wartości y występującego we wzorze ogólnym nowej fazy, przy czym zawartość Yb8V2Oi7 jest zawsze mniejsza lub równa 25,00% molowych, co oznacza, że wartość y jest zawsze większa od 0,00 i mniejsza bądź równa 2,00. Otrzymaną mieszaninę reagentów ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 1000 do 1600°C, korzystnie, w co najmniej trzech etapach po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera, otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y < 2.
Inny sposób wytwarzania ograniczonego roztworu stałego w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierającego wanad, iterb, itr i tlen, według wynalazku, polegający na mieszaniu, ujednorodnianiu, wygrzewaniu i chłodzeniu tlenków metali przejściowych, charakteryzuje się tym, że miesza się tlenek wanadu(V) w ilości 20,00% molowych, tlenek iterbu(III) w ilości większej od 0,00% molowych, a mniejszej lub równej 20,00% molowych oraz tlenek itru(III) w ilości większej lub równej 60,00% molowych, a mniejszej od 80,00% molowych, przy czym suma zawartości Y2O5 i Yb2O3 wynosi zawsze 80,00% molowych. Otrzymaną mieszaninę reagentów ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 550 do 1600°C, korzystnie, w co najmniej pięciu etapach, po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera, otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y < 2.
Ograniczony roztwór stały zawierający wanad, iterb, itr i tlen o wzorze ogólnym Y8-yYbyV2Oi7, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y < 2, jest trwały w stałym stanie w powietrzu w zakresie temperatur od temperatury pokojowej do co najmniej 1650°C, po czym ulega stopieniu, przy czym temperatura
PL 235 015 Β1 topnienia Ys-yYbyNĄOi? stopniowo maleje wraz ze wzrostem wartości y. Nowy roztwór stały wykazuje strukturę ΥβΧΛΟι?, co oznacza, że krystalizuje w układzie jednoskośnym.
W nowym roztworze stałym jony Yb3+ są wbudowane w sieć krystaliczną związku ΥβΧΛΟι? stanowiącego jego matrycę, w miejsce jonów Y3+ o zbliżonej wartości promienia jonowego w koordynacji VI.
Charakterystykę rentgenowską (w zakresie kątowym 2Θ 10-45°) przykładowej fazy Y8-yYbyV2Oi7 dla y = 0,8, co odpowiada wzorowi Y7.2Ybo,8V20i7, przedstawiono w tabeli 1, a dla y = 2 (YeYb2V2Oi7) w tabeli 2.
Tabela 1
Lp. d [nm] 1/To [%] Lp. d [nm] l/lo [%]
1 0,822 5 14 0,274 2
2 0,795 3 15 0,271 2
3 0,686 2 16 0,267 5
4 0,389 1 17 0,264 60
5 0,363 1 18 0,258 1
6 0,356 6 19 0,251 1
7 0,317 5 20 0,245 3
8 0,312 37 21 0,228 1
9 0,308 36 22 0,221 2
10 0,304 100 23 0,216 1
11 0,298 36 24 0,213 4
12 0,291 7 25 0,208 3
13 0,283 2 26 0,203 1
Tabela 2
Lp. d [nm] T/Io [%] Lp. d [nm] T/Io [%]
1 0,819 5 14 0,273 2
2 0,792 4 15 0,270 2
3 0,684 3 16 0,267 6
4 0,388 1 17 0,264 70
5 0,363 1 18 0,257 2
6 0,356 12 19 0,251 1
7 0,317 5 20 0,245 3
8 0,312 45 21 0,228 1
9 0,307 48 22 0,221 3
10 0,303 100 23 0,216 1
11 0,297 45 24 0,213 2
12 0,290 7 25 0,207 4
13 0,283 3 26 0,202 1
Przedmiot wynalazku bliżej objaśniają poniższe przykłady.
Przykład 1
Mieszaniny osobno otrzymanych związków YbsV2Oi7 i YeV2Oi7, których przykładowe składy, w procentach molowych, podano w tabeli 3, ujednorodnia się przez ucieranie. Otrzymane próbki ogrzewa się w atmosferze powietrza, w co najmniej trzech etapach: w pierwszym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 1000°C w ciągu 24 godzin, w drugim etapie próbki wygrzewa się 24 godziny w temperaturze 1500°C, w trzecim etapie próbki wygrzewa się 24 godziny w temperaturze 1600°C. Po każdym etapie próbki chłodzi się powoli do temperatury pokojowej i rozciera.
Nowy ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie 0 <y <2, otrzymuje się według przykładu 1 z mieszanin związków: YsV2Oi7 i YbsV2Oi7 zgodnie z równaniem reakcji:
(1 - 0,125y) Y8V2Oi7(S) + 0,125y Yb8V2Oi7(S) = Y8-yYbyV2Oi7(r.s.)
PL 235 015 Β1
Tabela 3
L.p. % molowy y Wzór fazy typu Y8-yYbvV2O17
YsV20i7 YbsYzOi?
1 90,00 10,00 0,8 Y7,2Ybo,sV2Ol7
2 85,00 15,00 1,2 Y6,8Ybl,2V20i7
3 80,00 20,00 1,6 Y6,4Ybl,óV20i7
3 75,00 25,00 2,0 Y6Yb2V2Oi7
Przykład 2
Mieszaniny tlenków V2C>5, Y2O3 i Yb2O3, których przykładowe składy, w % molowych podano w tabeli 4, ujednorodnia się przez ucieranie. Otrzymane próbki ogrzewa się w atmosferze powietrza, w co najmniej pięciu etapach: w pierwszym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 550°C w ciągu 24 godzin, w drugim etapie próbki wygrzewa się 24 godziny w temperaturze 600°C, w trzecim etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 625°C w ciągu 24 godzin, w czwartym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 1000°C wciągu 24 godzin, w piątym etapie próbki wygrzewa się w temperaturze 1600°C w ciągu 24 godzin. Po każdym etapie próbki chłodzi się powoli do temperatury pokojowej i rozciera.
Nowy ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie 0 <y <2, otrzymuje się według przykładu 2 z mieszanin tlenków metali przejściowych: ν2θ5, Y2O3 i Yb2Os zgodnie z równaniem reakcji:
V2O5(s) + 0,5y Yb2O3(s) + (4-0,5y) Y2O3(s) = Y8-yYbyV2Ol7(r s )
Tabela 4
L.p. % molowy y Wzór fazy typu Y8-yYbyV2O17
V2O5 Yb2O3 Y2O3
1 20,00 8,00 72,00 0,8 Y7,2Ybo,8V2Oi7
2 20,00 12,00 68,00 1,2 Y6,8Ybl,2V20i7
3 20,00 16,00 64,00 1,6 Y6,4Ybl,6V20i7
4 20,00 20,00 60,00 2,0 Y6Yb2V20i7
Zastrzeżenia patentowe

Claims (5)

1. Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, zawierający wanad, iterb, itr i tlen o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie 0 <y <2.
2. Sposób wytwarzania ograniczonego roztworu stałego zawierającego wanad, iterb, itr i tlen polegający na mieszaniu związków itru i iterbu, ujednorodnianiu, wygrzewaniu i chłodzeniu otrzymanych mieszanin, znamienny tym, że miesza się związki YbsV2Oi7 i YsWO-u w stosunku molowym takim, że suma zawartości tych związków w procentach molowych jest zawsze równa 100,00, przy czym zawartość ΥόβΧΛΟπ jest zawsze mniejsza lub równa 25,00% molowych, po czym tak otrzymaną mieszaninę reagentów ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 1000 do 1600°C, schładza się i rozciera otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2Oi7, gdzie y mieści się w przedziale 0 <y <2.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszaninę YbsV2Oi7 i ΥβΧΛΟπ wygrzewa się w co najmniej trzech etapach, po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera.
PL 235 015 B1
4. Sposób wytwarzania ograniczonego roztworu stałego zawierającego wanad, iterb, itr i tlen, polegający na mieszaniu, ujednorodnianiu, wygrzewaniu i chłodzeniu tlenków metali, znamienny tym, że miesza się tlenek wanadu(V) w ilości 20,00% molowych, tlenek iterbu(III) w ilości większej od 0,00% molowych, a mniejszej lub równej 20,00% molowych oraz tlenek itru(III) w ilości większej lub równej 60,00% molowych, a mniejszej od 80,00% molowych, przy czym suma zawartości Y2O3 i Yb2O3 wynosi zawsze 80,00% molowych, po czym tak otrzymaną mieszaninę tlenków ujednorodnia się przez ucieranie, a następnie wygrzewa w temperaturach od 550 do 1600°C, schładza się i rozciera, otrzymując produkt o ogólnym wzorze Y8-yYbyV2O17, gdzie y mieści się w przedziale 0 < y < 2.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że mieszaninę tlenków wygrzewa się w co najmniej pięciu etapach, po 24 godziny każdy, przy czym po każdym etapie ogrzewania próbki ochładza się wolno do temperatury pokojowej i rozciera.
PL424228A 2018-01-10 2018-01-10 Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego PL235015B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424228A PL235015B1 (pl) 2018-01-10 2018-01-10 Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424228A PL235015B1 (pl) 2018-01-10 2018-01-10 Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424228A1 PL424228A1 (pl) 2019-07-15
PL235015B1 true PL235015B1 (pl) 2020-05-18

Family

ID=67209651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424228A PL235015B1 (pl) 2018-01-10 2018-01-10 Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235015B1 (pl)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104910914B (zh) * 2015-05-08 2017-05-24 江苏师范大学 一种镧硼钒酸盐基红色荧光材料及其制备方法
PL235461B1 (pl) * 2016-06-02 2020-08-10 Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie Nowa faza typu ograniczonego roztworu stałego w potrójnym układzie tlenków wanadu, iterbu i itru oraz sposób wytwarzania nowej fazy typu ograniczonego roztworu stałego w potrójnym układzie tlenków wanadu, iterbu i itru

Also Published As

Publication number Publication date
PL424228A1 (pl) 2019-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Enhanced red emission from Eu3+–Bi3+ co-doped Ca2YSbO6 phosphors for white light-emitting diode
Song et al. Crystal structure and magnetic-dipole emissions of Sr2CaWO6: RE3+ (RE= Dy, Sm and Eu) phosphors
Verstraete et al. K 2 MnF 6 as a precursor for saturated red fluoride phosphors: the struggle for structural stability
Yang et al. The effect and mechanism of different charge compensation on the luminescent properties of Eu-doped BaSiO3 phosphor calcined in air with self-reduction
Matraszek et al. Optical and thermal characterization of microcrystalline Na3RE (PO4) 2: Yb orthophosphates synthesized by Pechini method (RE= Y, La, Gd)
Huyen et al. Far-red-emitting Cr3+-doped CaAl12O19 phosphors with excellent color purity and good quantum efficiency for plant growth LEDs
Wang et al. Tb 3+-and Yb 3+-doped novel KBaLu (MoO 4) 3 crystals with disordered chained structure showing down-and up-conversion luminescence
Wang et al. Effect of fluxes on luminescence properties of color-tunable Ba1. 3Ca0. 7SiO4: Eu2+, Mn2+ Phosphor for Near-Ultraviolet White-LEDs
EP2445989B1 (en) Luminescent substances having eu2+-doped silicate luminophores
Liu et al. Up-conversion phosphor LaCaGaO4: Er3+/Yb3+ for the optical temperature sensing and anti-counterfeiting
Grigorjevaite et al. Synthesis and optical properties investigation of blue-excitable red-emitting K2Bi (PO4)(MoO4): Pr3+ powders
Popovici et al. Synthesis and characterisation of terbium activated yttrium tantalate phosphor
Singh et al. Studies on green emitting characteristics of sol-gel derived Er3+-doped Ca2La8 (SiO4) 6O2 phosphors
Glaser et al. Synthesis and properties of tetracyanamidosilicates ARE [Si (CN2) 4]
PL235015B1 (pl) Ograniczony roztwór stały w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych zawierający wanad, iterb, itr i tlen oraz sposoby wytwarzania ograniczonego roztworu stałego
Li et al. Effect of Eu/Ca ratio on the crystalline phase, morphology and luminescent properties of Ca2-1.5 xEux (MoO4) 2 (0≤ x≤ 4/3) ceramics phosphors
Derbel et al. Novel reddish-orange emitting ultraphosphate CaP4O11: Eu3+ phosphor: Synthesis and photoluminescence properties
Blonska-Tabero et al. Reinvestigation of thermal and other properties of compounds from the V2O5–SrO system
den Engelsen et al. Photoluminescence and cathodoluminescence of BaAl2O4: Eu2+ and undoped BaAl2O4: evidence for F-centres
Li et al. Comparative investigation on solvent-related morphology and luminescence properties of a novel red phosphor NaRbSnF6: Mn4+ for WLEDs application
Prokop et al. Unexpected concentration dependence of Ba2+ dominant substitution in addition to La3+ in cubic Nd3+-doped BaLaLiWO6 perovskites
EP2871224B1 (en) Process for manufacturing silicate phosphors
Boyer et al. BaGa 4 O 7, a new A 3 BC 10 O 20 crystalline phase: synthesis, structural determination and luminescence properties
PL235461B1 (pl) Nowa faza typu ograniczonego roztworu stałego w potrójnym układzie tlenków wanadu, iterbu i itru oraz sposób wytwarzania nowej fazy typu ograniczonego roztworu stałego w potrójnym układzie tlenków wanadu, iterbu i itru
PL241785B1 (pl) Sposób wytwarzania faz typu ograniczonych roztworów stałych domieszkowanych jonami iterbu (III)