Особенности структурообразования оксигидроксида иттрия, полученного золь-гель и гидротермальным методами

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи работы, показана научная новизна и практическая значимость результатов. Изложены основные положения, выносимые на защиту, указано число публикаций, сведения об апробации и о финансировании работы.
Глава 1 Литературный обзор
В данной главе представлены результаты анализа литературных данных, посвящённых методам получения оксидов и оксигидроксидов иттрия, методам исследования их физико-химических характеристик. Отдельно рассмотрены перспективы применения материалов на основе оксидов и оксигидроксидов иттрия. На основании анализа литературных данных сделаны заключения об актуальности дальнейших исследований в выбранной области.
Глава 2 Экспериментальная часть
В данной главе указаны использованные реактивы, методики синтеза и характеризации оксигидроксидов. В качестве исходных веществ для синтеза оксигидроксидов иттрия использованы хлорид, нитрат и бромид иттрия, полученные из оксида иттрия растворением в соответствующих кислотах. Для получения допированных образцов применены ацетат европия и нитрат неодима. Для проведения темплатного синтеза использованы лимонная, молочная, янтарная и яблочная кислоты.
Представлены условия синтеза оксигидроксидов иттрия золь-гель методом, золь-гель методом с гидротермальным окончанием, темплатным способом, а также с применением допирующих веществ.
Описаны методы характеризации полученных образцов: термический анализ, совмещённый с масс-спектрометрией газообразных продуктов термолиза, порошковый рентгенофазовый анализ, методы сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, энерго- дисперсионный рентгеновский микроанализ, УФ-спектроскопия; описана
методика определения фотокаталитической активности образцов оксигидроксидов иттрия.
Глава 3 Результаты и их обсуждение
3.1 Исследование продуктов гидролиза нитратов, бромидов и хлоридов иттрия
Термический анализ показал, что полная термическая дегидратация образ- цов для всех условий синтеза завершается примерно при одной температуре – чуть менее 600°С. Температурные интервалы дегидратации образцов, полу- ченных из различных исходных солей, также близки: от комн. до 200 °С уда- ляется адсорбированная и поровая вода, в интервале 200…350 °С – вода от концевых поверхностных ОН-групп, 350…600 °С – вода от мостиковых ОН- групп. Однако морфология частиц, профили как термоаналитических, так и масс-спектрометрических кривых сильно отличаются не только при использо- вании различных исходных солей, но и при, казалось бы, незначительных из- менениях условий синтеза. На рис. 1а приведён пример кривых термического анализа и масс-спектрометрии газообразных продуктов термолиза образцов, полученных при рН 8,5 и 9,5. У образца, синтезированного при рН 9,5, очень небольшое количество воды удаляется в интервале температур от комн. до 200 °С (поровая вода). Вероятно, это связано с тем, что частицы данного об- разца имеют игольчатую форму и низкую пористость.
а) б)
Рисунок 1. – Кривые термического анализа и масс-спектры продуктов гидро- лиза нитрата иттрия, полученного при рН 8,5(а) и 9,5(б)
Удаление химически связанной воды в интервале 200…600 °С также про- исходит по-разному. У образцов, полученных при рН 8,5, пики дегидратации имеют намного большую полуширину, чем у оксигидроксидов, синтезирован- ных при рН 9,5. В последнем случае удаление связанной воды протекает в два
7

этапа, в отличие от образца, полученного при рН 8,5. Совершенно по-разному в данных образцах протекает удаление нитро- и карбонатных групп, о чём сви- детельствуют профили на масс-спектрометрических кривых, записанных в ре- жиме мониторинга масс для М/Z 30 и 44.
Анализ масс-спектров газообразных продуктов термолиза оксигидрокси- дов иттрия, полученных из нитратов, хлоридов и бромидов иттрия, показы- вает, что несмотря на интенсивную отмывку в структуре образцов присут- ствует значительное количество примесных ионов исходных солей, а также карбонат-ионов, которые, вероятно, располагаются в межслойном простран- стве образующихся структур [1]. Количество захватываемых противоионов исходных солей примерно одинаково для бромидов, хлоридов и нитратов ит- трия, и в среднем составляет около 0,3 ионов NO3–, Cl– и Br– на 1 атом иттрия. После гидротермальной обработки содержание примесных ионов в среднем возрастает до 0,32…0,36 на 1 атом иттрия, в зависимости от противоиона и от условий получения.
Термическое разложение нитратов в некоторых случаях происходит в две стадии – при температуре 250–350 °С и при температуре 450–500 °С. В боль- шинстве случаев – в одну стадию при температуре 450–500 °С. Температур- ные интервалы удаления галогеновых примесей значительно отличаются от нитратных. Пик удаления бромидов наблюдается при температуре около 900, а хлоридов – 1100 °С.
Количество включённых противоионов в структуру образцов зависит не только от рН синтеза, но и от времени проведения гидролиза. Установлено, что варьирование времени в интервале от 2 до 10 минут практически не влияет на характеристики образцов. Изменения характеристик, превышающие ошибку измерения, появляются, когда время гидролиза достигает 30 мин., а наиболее отчётливо – 60 мин. При дальнейшем увеличении длительности гид- ролиза достоверно фиксируемые изменения наблюдаются при времени гидро- лиза, превышающем 15…20 ч. Эти особенности характерны для продуктов гидролиза как нитрата, так и бромида, и хлорида иттрия. Для исследования зависимости характеристик от времени гидролиза выбрали значения, равные 0,1, 1,0 и 24 ч.
На рис. 2 на примере оксигидроксидов, полученных из бромида иттрия, показано изменение содержания примесных бромидов при варьировании рН и времени синтеза для образцов, полученных золь-гель методом до гидротер- мальной обработки и после неё. Значения относительных мольных долей (c) примесных бромидов рассчитаны методом ЭДС (анализировали не менее 5 спектров, записанных с разных участков). Изменения содержания бромидов в наибольшей степени наблюдаются для образцов, полученных при времени гидролиза 0,1 ч, и в основном зависят от рН синтеза. При рН 8 содержание бромидов резко падает после выдержки в автоклаве, при рН 9 остаётся при- мерно постоянным, а при рН 10 резко возрастает. При времени синтеза 1 ч по- сле гидротермальной обработки содержание бромидов незначительно снижа- ется, а при длительности гидролиза 24 ч также незначительно возрастает.
c(Br) 0,7
0,6 0,5
0,4 0,3 0,2
c(Br) 0.7
0.6 0.5 0.4
t,ч 0.3 t,ч
ТГ,%
ДТГ,%/мин.ДСК,Вт/г ТГ,% 0.0 0.0 100
-0.1 -0.1 95 -0.2 90
ДТГ,%/мин.ДСК,Вт/г
0.0 0.000 -0.2 -0.125
100 95 90 85 80 75 70 65 60
ДСК
-0.3 -0.2
ДСК
-0.4 -0.6 -0.8
-0.250 -0.375 -0.500 -0.625
0,1
8,0 8,5 9,0 9,5 10,00 5 10
pH
1520
0.2 1520 8.0 8.5 9.0 9.5 10.00 5 10
pH
а)
Рисунок 2 – Изменение содержания бромид-ионов в образцах до (а)
и после (б) гидротермальной обработки
Характерным отличием образцов, обработанных гидротермально, от необ- работанных, является уменьшение ширины пиков на кривых ДСК и ДТГ, ис- чезновение дополнительных пиков небольшой амплитуды и/или плечей, а также увеличение в среднем в два раза амплитуды изменения потери массы и поглощения тепла при протекании дегидратации. Пример приведён на рис. 3.
б)
100
300
500
700
900
-0.9 -0.6 60 1000 1100 1200
100
300
600
800
а)
б)
ДТГ
-0.6 -0.4 75
-0.7 70
-0.8 -0.5 65
-1.0 -0.750
-1.2 -0.875
-1.4 -1.000 1000 1100 1200
-0.4
-0.5
85 -0.3 80
ДТГ
Т, °С
Рисунок 3 – Характерный вид термоаналитических кривых исходного (а)
и гидротермально обработанного образцов (б); условия синтеза: 1 ч, pH 9
Рентгенофазовый анализ показал, что почти все полученные образцы имеют некоторую кристаллическую упорядоченность. Рентгеноаморфными являются только ксерогели, полученные при времени гидролиза 0,1 ч и рН синтеза 9 и 10, не подвергнутые гидротермальной обработке. Оксигидроксиды иттрия, полученные из хлоридных и бромидных растворов не содержат фазы ни чистого оксида, ни чистого гидроксида иттрия. При помощи имеющейся базы данных идентифицировать кристаллические фазы не удалось. Образцы, полученные из нитратной соли, содержат кубический оксид или гидроксид ит- трия
Т, °С

При изменении времени гидролиза наибольшая кристалличность наблюда- ется у образцов, для которых гидролиз проводился в течение часа. На рис. 4а показаны рентгеновские дифрактограммы продуктов гидролиза бромидов ит- трия, полученных при одном рН и различном времени введения гидролитиче- ского агента. Аналогичные зависимости наблюдаются при сравнении рентге- новских дифрактограмм, записанных для других рН синтеза и исходных солей. Варьирование рН синтеза показало, что максимальной кристалличностью об- ладают образцы, синтезированные при рН 9, минимальной – при рН 10.
Интенсивность, отн. ед.
Интенсивность, отн. ед.
10 20 30 40
50 60
24 ч
1ч
0, 1 ч
70 80
24 ч
1ч
5 мин.
10 20 30 40 50 60 70 80 90
2q 2q Рисунок 4 – Изменение рентгеновских дифрактограмм при варьировании
времени гидролиза (рН синтеза 9,0, золь-гель метод(а), золь-гель метод и гидротермальная обработка (б))
Кристалличность ожидаемо растёт у образцов после гидротермальной об- работки. На рис. 4б представлены дифрактограммы тех же образцов, что и на рис. 4а, выдержанных в гидротермальных условиях. В наибольшей степени кристалличность растёт у образцов, полученных при времени гидролиза 0,1 ч: из рентгеноаморфных они становятся кристаллическими. Следует отметить, что на рентгенограммах почти всех образцов присутствует рефлекс при 10° 2q, соответствующий межслоевому расстоянию [1]. Исключение из всех изучен- ных оксигидроксидов – образцы, время гидролиза которых составило 0,1 ч и рН 9 и 10. Но после гидротермальной обработки данный рефлекс появляется и у этих образцов.
Исследование образцов методом сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения (СЭМ) показало, что морфология образцов существенно зависит как от условий синтеза, так и от гидротермальной обработки. При вре- мени гидролиза 0,1 ч все образцы, независимо от рН синтеза, представляют собой крупные бесформенные агрегаты размером от 200 до 1000 нм. Агрегаты, в свою очередь, состоят из частиц размером 100–200 нм, соединённых между собой при помощи небольших образований размером в несколько нанометров. Подбор условий гидролиза позволяет при помощи золь-гель метода без струк- туронаправляющих агентов и гидротермальной обработки синтезировать об- разцы, состоящие из пластинчатых, сфероидальных или стержневых частиц. Гидротермальная обработка, кроме роста кристалличности, снижает диспер- сию размеров частиц. Частицы небольшого размера переходят в маточный
раствор и агрегаты распадаются на отдельные частицы с некоторой перестрой- кой структуры.
Сравнение морфологии оксигидроксидов иттрия, полученных из нитратов, хлоридов и бромидов иттрия показывает, что при прочих равных условиях наименьшим разбросом размеров и формы частиц обладают образцы, синте- зированные из хлоридов иттрия. На рис. 5 представлены пластинчатые ча- стицы, полученные в одинаковых условиях из данных прекурсоров. Частицы образцов, полученных из хлорида иттрия, имеют небольшой разброс в разме- рах и форме, диаметр около 500 нм и толщину около 20 нм. При использова- нии нитрата иттрия в тех же условиях образуются частицы диаметром 1–5 мкм и толщиной около 200 нм. Гидролиз бромида иттрия приводит к формирова- нию пластинчатых частиц неправильной формы с большой дисперсией мор- фологических характеристик, со размером частиц 0,5–2,0 мкм и толщиной около 20–100 нм.
а) б) в) Рисунок 5 – Оксигидроксиды иттрия, полученные гидротермальной обработкой продуктов гидролиза нитрата (а), бромида (б) и хлорида (в) иттрия, синтезированных в одинаковых условиях
3.2. Физико-химические свойства оксигидроксида иттрия, допирован- ного европием или неодимом
Построение карт распределения элементов по данным энерго- дисперсионного рентгеновского микроанализа показало, что наблюдается равномерное распределение допирующих ионов в матрице оксигидроксида иттрия. Допирующий ион, по-видимому, образует как собственные соединения, так и смешанные оксигидроксиды с иттрием, в том числе кристаллические фазы, что приводит к усложнению профилей кривых ТГ– ДСК–МС и смещению пиков на дифрактограммах относительно чистого оксигидроксида иттрия. При синтезе в маточном растворе европий, как более основный, чем неодим, взаимодействует с иттрием и образует низкомолекулярные гидроксоаквакомплексы, не переходящие в осадок, что приводит к возрастанию содержания европия в осаждённой фазе по сравнению с его концентрацией в исходном растворе (рис. 6). Обозначения Nd(Eu)1– Nd(Eu)4 на рис.6 означают количество введённого допанта в исходном растворе: 1,0; 5,0; 10,0 и 15,0 % об., что соответствует 2,97, 13,8, 25,2 и 34,8 % мол.
11

R, %
325
275
225
175
125
R,%
Y 325
Eu1 300 Eu2
Eu3 275 Eu4 250 225 200 175 150 125 100
Y
Nd1
Nd2
Nd3
Nd4
CEu обр., % масс.
CNd обр., % масс.
Eu1
Nd2
Eu
Nd
Eu4
Nd4
14 12 10 8 6 4
50
30
Nd1
Рисунок 6 – Зависимости содержания допантов в образцах от их концентрации в исходных растворах
Для допированных образцов характерна люминесценция при длине волны около 300 нм (рис. 7а, б), что делает их перспективными люминофорами для эритемных ламп. Образцы, допированные европием, имеют практически одинаковую люминесценцию в широком интервале концентраций допанта (рис. 7а), а максимумы и интенсивность оксигидроксидов, допированных неодимом, сильно меняются при варьировании количества добавленной соли (рис 7б).
Eu2 Eu3
Nd3 2 00 10 20 30 40 50 0
CM раст., % масс.
200 300 400 500 600 700 800 200 300 400 500 600 700 800
l, нм l, нм б)
а)
Рисунок 7 – Спектры отражения образцов оксигидроксида иттрия,
допированных европием (а) неодимом(б)
Люминесценция для обоих допантов примерно одинаковая, но у образ- цов, содержащих неодим, часть излучения наблюдается ближе к видимой об- ласти, в отличие от оксигидроксидов, допированных европием. Поэтому при визуальном наблюдении люминесценции под ультрафиолетовой лампой об- разцы, допированные неодимом, выглядят более яркими, чем образцы, допи- рованные европием (рис. 8).
а) б)
Рисунок 8 – Визуальное наблюдение люминесценции под ультрафиолетовой лампой в образцах, допированных европием (а) и неодимом (б)
Введение 2,97 % мол. допанта (как европия, так и неодима) резко снижает кристалличность образцов. Дальнейшее повышение содержания допанта в случае европия повышает кристалличность, а в случае неодима повышает при добавке 13,8 % мол., затем вновь снижает при добавке 25,2 % об. и далее вновь увеличивает при введении 34,8 % мол.
СЭМ-исследования показали, что образцы, допированные неодимом, в основном образуют крупные агрегаты, а оксигидроксиды, допированные европием – слоистые и мелкодисперсные частицы.
3.3 Фотокаталитические свойства оксигидроксидов иттрия
Оксигидроксиды иттрия, полученные гидролизом нитрата, хлорида и бромида иттрия протестировали в реакции фотокаталитической деструкции метиленового голубого. Наиболее характерные кинетических зависимости, полученные для бромида иттрия, представлены на рис. 9. На врезке в другом масштабе показаны кривые образцов, проявляющих невысокую фотокаталитическую активность. Индекс «ГТ» на рисунке означает гидротермальную обработку; при отсутствии такого индекса – образцы не обработаны.
Все оксигидроксиды, полученные при времени гидролиза 24 ч, проявляют очень слабые фотокаталитические свойства. Фотокаталитическая активность повышается у образцов, подвергнутых гидротермальной обработке, вероятно, за счёт дезагрегации крупных частиц, обнаруженных при электронно- микроскопическом исследовании. Кроме того, такая обработка повышает кристалличность, что способствует стабилизации пар «электрон – дырка» [2, 3]. Наибольшую фотокаталитическую активность имеют образцы, полученные при времени гидролиза 1 ч и рН гидролиза 8 и 9.
Сравнение активности оксигидроксидов иттрия, полученных из различных прекурсоров, в реакции разложения метиленового голубого показывает, что хлориды и бромиды имеют примерно одинаковую фотокаталитическую активность и она примерно на порядок выше, чем у образцов, полученных путём гидролиза нитратов иттрия. Кроме того, измерение ширины запрещённой зоны показало, что у оксигидроксидов, полученных из нитратов, золь-гель методом без гидротермальной обработки это значение лежит в интервале 5,2…5,8 эВ; после гидротермального воздействия снижается до 4,6…4,9эВ. У образцов, синтезированных из бромидов, соответственно 5,1…5,6 и 3,2…3,4, у оксигидроксидов, полученных гидролизом хлоридов –
4,4…4,8 и 2,4…2,8эВ. Меньшее значение ширины запрещённой зоны у образцов, полученных из галогенидов иттрия, в сравнении с оксигидроксидами, синтезированными из нитратов иттрия, также повышает их фотокаталитическую активность.
С/С0
1,000
0,975
0,950
1,000 0,995 0,990 0,985 0,980 0,975
Фотолиз
1 ч, рН 10, ГТ
1 ч, рН 8
1 ч, рН 10
5 мин., рН 9, ГТ
5 мин., рН 8, ГТ
1 ч, рН 8, ГТ
1 ч, рН 9, ГТ
0,925
0,900 0,875 0,850
0 20 40 60 80 100 120
0,8250 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120
t, мин,
Рисунок 9 – Кинетика фотокаталитического разложения метиленового голубого под действием ультрафиолета на образцах оксигидроксида иттрия, полученного в разных условиях
3.4 Влияние на структурообразование оксигидроксида иттрия гидроксикарбоновых кислот
В работе представлены результаты влияния на структурообразование оксигидроксида иттрия лимонной, янтарной, молочной и яблочной кислот.
Применение лимонной кислоты приводит к формированию пористых сфер, частично соединённых друг с другом (рис. 10а). Диаметр пор варьиру- ется в пределах 0,5–2 мкм, диаметр сфер – 5–10 мкм, толщина стенок состав- ляет около 0,5–1 мкм. При введении в реакционную смесь янтарной кислоты наблюдается формирование крупных палочкообразных частиц с ярковыра- женной слоистостью, длиной 100–300 и диаметром 50–70 мкм (рис. 10б). До- бавка молочной кислоты приводит к формированию палочкообразных частиц с небольшой дисперсией по размерам, длина которых составляет 1–1,5 мкм, а диаметр – около 100 нм (рис. 10в). Использование яблочной кислоты позво- лило найти условия образования полых шестигранных трубок длиной около 10 мкм, диаметром около 1 мкм с толщиной стенок около 100 нм (рис. 10г). Данного результата удалось достичь, применив двукратную гидротермальную обработку (по 24 ч) с корректировкой рН до 12 после первой обработки. Для других кислот двукратная обработка на позволила получить воспроизводимую характерную морфологию.
а) б)
в) г)
Рисунок 10 – Микрофотографии образцов, полученных из хлорида иттрия в присутствии лимонной (а), янтарной (б), молочной (в) и яблочной (г) кислот
Изучение влияния концентрации вводимой кислоты показало, что частицы с воспроизводимой морфологией и низкой дисперсией по размерам формируются только при использовании яблочной кислоты, вводимой с концентрацией 0,5М, и при применении двукратной гидротермальной обработки. В этом случае также формируются шестигранные трубки длиной около 8мкм и диаметром около 3мкм, но, в отличие от концентрации яблочной кислоты 0,1 М, в данных трубках отверстие отсутствует (рис. 11).
Прокаливание оксигидроксидов, полученных с применением гидроксикарбоновых кислот, приводит к формированию кубического оксида иттрия. Нагрев до 600 °С приводит к полной дегидратации и выгоранию органической части, но в образце сохраняются противоионы исходных солей и карбонаты. Прокаливание при 1000 °С приводит к получению чистого оксида иттрия. При этом наноразмерные частицы разрушаются с образованием осколков неправильной формы, а крупные частицы сохраняют свою морфологию. На рис. 12 приведены примеры прокалённых частиц с сохранённой морфологией.
15

Рисунок 11 – Микрофотографии образца, полученного из хлорида иттрия в присутствии 0,5 М яблочной кислоты (рН 9) с двукратной гидротермальной обработкой
а)
Рисунок 12 – Микрофотографии образцов, полученных с применением лимонной (а) и яблочной (б) кислот после прокаливания при 1000 °С
Рентгенофазовый анализ образцов показал, что из всех исследованных гидроксикарбоновых кислот при однократной гидротермальной обработке наибольшую упорядоченность позволяет получить янтарная кислота. Следует отметить, что на дифрактограммах всех образцов, полученных с гидроксикарбоновыми кислотами, присутствует рефлекс при 10° 2q, вероятно соответствующий наличию слоевой упорядоченности [1]. Следовательно, кислоты не мешают образованию слоистой структуры. Характерно, что прокаливание образцов, синтезированных при помощи изученных гидроксикарбоновых кислот, приводит к снижению их кристалличности вплоть до образования рентгеноаморфных структур. На рис. 13 приведены в качестве примера дифрактограммы образца, полученного в присутствии лимонной кислоты. После прокаливания до 1000 °С рефлекс при 10° исчезает и структура становится рентгеноаморфной. Вероятно, карбоновые кислоты частично располагаются между слоями и при выгорании органической фазы возникают химические связи между соседними слоями и слои фактически исчезают, образуя кристаллические частицы небольших размеров.
16
б)

I, a.u.
10 20 30 40 50 60 70 80 90
2q
Рисунок 10 – Рентгеновские дифрактограммы оксигидроксида иттрия,
полученного в присутствии лимонной кислоты, до и после прокаливания
Исходный
Прокаленный
а) б)
Рисунок 14 – ПЭМ изображения (вверху) и электронная дифракция (внизу) образцов до (а) и после (б) прокаливания
На рис. 14 показаны ПЭМ-изображения наночастиц и электронная дифрак- ция до и после прокаливания. Как видно из рисунка после прокаливания кри- сталлическая решётка перестраивается, но на микроуровне кристаллическая упорядоченность сохраняется. Кристаллические образования имеют неболь- шие размеры, около 1 нм, и после прокаливания располагаются неупорядо- ченно друг относительно друга, что и приводит к рентгеноаморфности образ- цов.
Таким образом, гидролиз при помощи гидроксида натрия по золь-гель тех- нологии с последующей гидротермальной обработкой хлоридов и бромидов иттрия, а также использование гидроксикарбоновых кислот позволяет найти условия для направленного получения оксигидроксидов, оксидов и гидрокси- дов иттрия с заданной морфологией и низкой дисперсией частиц по размерам, в ряде случаев сохраняющейся после прокаливания до 1000 °С. Данные об- разцы могут быть использованы как катализаторы для деструкции трудно- окисляемых органических загрязнений и, при допировании европием и неоди- мом – как люминофоры.
Заключение
1. Физико-химические исследования показали, что продукты гидролиза нитратов, хлоридов и бромидов иттрия содержат в среднем около 0,3 моль ионов NO3–, Cl– или Br– в расчёте на 1 моль иттрия, а также некоторое количество карбонат-ионов. Примесные ионы находятся в межслоевом пространстве образцов. Соединения оксигидроксидов иттрия с примесными ионами являются устойчивыми кристаллическими соединениями и после гидротермальной обработки кристалличность образцов возрастает, а содержание примесных ионов повышается в среднем до 0,32…0,36 на 1 атом иттрия, в зависимости от противоиона и от условий получения. Наименьшим разбросом размеров и формы частиц обладают оксигидроксиды, синтезированные из хлоридов иттрия при рН 8…9 и времени гидролиза 1 час. Преимуществом оксигидроксидов иттрия, полученных из нитратов является на 200°С более низкая температура образования оксида иттрия при прокаливании, в сравнении с образцами, полученными из галогенидов иттрия.
2. При допировании оксигидроксида иттрия европием или неодимом наблюдается равномерное распределение допирующего иона в структуре матрицы оксигидроксида. Европий активней, чем неодим взаимодействует с оксигидроксидом иттрия, что приводит к возрастанию содержания европия в осаждённой фазе по сравнению с его концентрацией в исходном растворе. Образцы, допированные неодимом, в основном образуют крупные агрегаты, а оксигидроксиды, допированные европием – слоистые и мелкодисперсные частицы. Допирование позволяет получить люминофоры, излучающие под действием ультрафиолета при длине волны около 300 нм.
3. Сравнение фотокаталитической активности оксигидроксидов иттрия, полученных из различных прекурсоров, в реакции разложения метиленового голубого показывает, что оксигидроксиды иттрия, полученные из хлоридов и бромидов имеют примерно одинаковую фотокаталитическую активность (по
константе реакции) и она почти на порядок выше, чем у образцов, полученных гидролизом нитрата иттрия. Это различие связано с морфологическими особенностями, наличием у оксигидроксидов, полученных из галогенидов иттрия, кислотных центров на поверхности, а также с различной шириной запрещённой зоны.
4. Щелочной гидролиз солей иттрия по золь-гель технологии с последующей гидротермальной обработкой, с применением гидроксикарбоновых кислот, таких как яблочная, янтарная, молочная и лимонная, позволяет найти условия для направленного получения кристаллических оксигидроксидов иттрия с заданной морфологией, сохраняющейся при прокаливании до оксида иттрия, в виде полых сфер, наностержней, полых и сплошных трубок с шестигранным сечением, имеющих низкую дисперсию частиц по размерам.