Вплив температури нагріву на структуру та люмінесцентні властивості нанокомпозита Mn₃B₇O₁₃Cl

Анотація

Прекурсор камберзиту (Mn₃B₇O₁₃Cl) виготовлено з використанням лимонної кислоти та дегідрату борату натрію як джерела бору, модифікованого цетилтриметилбромідом амонію (ЦТАБ) як поверхнево-активною речовиною, а значення pH було скориговано до 5 за допомогою аміаку. Наночастинки Mn₃B₇O₁₃Cl отримано шляхом спікання композита при температурах 500, 560, 600 й 650 °C з наступним подрібненням у ступці. Мікроструктуру, морфологію поверхні та люмінесцентні властивості зразків нанокомпозита Mn₃B₇O₁₃Cl досліджено за допомогою рентгенографії, сканувальної електронної мікроскопії та флуоресцентної спектрометрії. Вивчено вплив температури спікання на синтез марганцевого нанопорошку Mn₃B₇O₁₃Cl. Нанопорошок Mn₃B₇O₁₃Cl є сферичними частинками з нерівними краями. При температурі спікання у 650 °C розмір наночастинок є найменшим і становить в середньому 35 нм. На довжини хвилі збудження 450 і 460 нм емісійні спектри зразків нанокомпозита Mn₃B₇O₁₃Cl, виготовлених за різних температур спікання, мають два емісійні піки. Зокрема, пік емісії у зеленій області спектра зафіксовано при 550 нм, у червоній — при 652 нм. Коли довжина хвилі збудження становить 470, 480 і 490 нм, емісійні спектри зразків нанокомпозита Mn₃B₇O₁₃Cl, виготовлених за різних температур спікання, у діапазоні зеленої смуги світла демонструють емісійні піки при 567, 589 та 601 нм, що відрізняється від значень при 450 і 460 нм. За різної довжини хвилі збудження інтенсивність емісійного піку зразків нанокомпозитів Mn₃B₇O₁₃Cl, спечених при 560 °C, є найвищою, а характеристики люмінесценції — найкращими. Було проаналізовано найнижчий пік випромінювання і люмінесцентні властивості нанокомпозитів Mn₃B₇O₁₃Cl, спечених при 500 °C. Пік збудження в зеленій смузі зміщується в помаранчеву смугу зі збільшенням довжини хвилі збудження. Люмінесценція зразків нанокомпозитів Mn₃B₇O₁₃Cl, виготовлених за різних температур спікання, є переходом ⁴T₁–⁶A₁ іона Mn²⁺.