В России получили новые светящиеся соединения
Ученые из Санкт-Петербурга создали новый тип неорганических люминофоров — материалов, способных преобразовывать поглощаемую энергию в свет, — на основе соединений бората висмута, стронция и европия. Получившиеся соединения излучают свет в красном диапазоне, что делает их перспективными для применения в светодиодных лампах и других осветительных устройствах. Информация о достижении ученых опубликована на официальном сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Неорганические люминофоры, способные излучать свет, широко применяются в светодиодных лампах, которые отличаются от традиционных ламп накаливания тем, что они почти не нагреваются, имеют меньшие размеры и обеспечивают более яркое свечение. Кроме того, светодиоды более экономичны в использовании, гибки в применении и служат дольше.
Для коммерческого использования к люминофорам предъявляется ряд строгих требований: они должны быть устойчивыми к воздействию химических веществ, температурным колебаниям, обладать высокой светоотдачей, долгим сроком службы, а их производство должно быть относительно простым.
Российские химики синтезировали смешанные бораты стронция, висмута и европия с различным соотношением числа атомов висмута и европия в молекуле. Для этого они использовали порошки карбоната стронция, борной кислоты и оксидов висмута и европия, которые спекали при температурах от 650 до 900 °С. В процессе спекания происходила реакция диффузии, при которой частицы веществ взаимно проникали друг в друга.
Специалисты изучили оптические и люминесцентные характеристики синтезированных соединений. Выяснилось, что наиболее интенсивное свечение демонстрирует соединение, в котором количество атомов висмута в три раза превышает количество атомов европия. При увеличении доли ионов европия эффективность излучения снижается, что обусловлено изменениями в кристаллической структуре вещества.
«Полученные результаты показывают, что синтезированные в ходе исследования люминофоры — перспективные кандидаты для применения в светодиодных лампах, поскольку они достаточно просты в получении, а их характеристики схожи с коммерческим стандартом красного люминофора», — заключает руководитель проекта Станислав Филатов, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры кристаллографии СПбГУ.
Ранее химик объяснила, как купюры защищают от подделки.
