Кристаллизация нанопорошков (Y₁₋xEux)₂O₃ со сферической морфологией в условиях ограниченной размерности

Abstract

Низкотемпературным термолизом и кристаллизацией аморфного прекурсора (Т=600–1000°С) получены кристаллические нанопорошки твёрдых растворов замещения (Y₁₋xEux)₂O₃ (x=0–0,09) со сферической геометрией частиц. Определены основные структурно-морфологические параметры индивидуальных сфер — поликристаллическая (блочная) организация, мезопористость, контролируемый диаметр в диапазоне 100–300 нм с дисперсией не более 15% для каждого типоразмера. Показано влияние на конечный диаметр активации сфер оксида иттрия катионами Eu³⁺ с формированием твёрдого раствора замещения (Y₁₋xEux)₂O₃. Установлены оптимальные температурные маршруты кристаллизации сфер с выходом на равновесный диаметр и структурное качество, характеризующееся размером кристаллических блоков в 40–47 нм.

Низькотемпературним термолізом і кристалізацією аморфного прекурсору (Т=600–1000°С) одержано кристалічні нанопорошки твердих розчинів заміщення (Y₁₋xEux)₂O₃ (x=0–0,09) зі сферичною геометрією частинок. Визначено основні структурно-морфологічні параметри індивідуальних сфер — полікристалічна (блокова) організація, мезопористість, контрольованість діяметра в межах 100–300 нм з дисперсією не більше 15% для кожного типорозміру. Показано вплив на кінцевий діяметер сфер активації оксиду ітрію катіонами Eu³⁺ з формуванням твердого розчину заміщення (Y₁₋xEux)₂O₃. Встановлено оптимальні температурні маршрути кристалізації сфер з виходом на рівноважний діяметер і структурну якість, що характеризується розміром кристалічних блоків у 40–47 нм.

Polycrystalline spherical-shape particles of substitutional solid solutions (Y₁₋xEux)₂O₃ (x=0–0.09) are obtained by low-temperature thermolysis and crystallization of amorphous precursor (Т=600–1000°С). The main structural and morphological parameters, such as polycrystalline structure, mesoporosity, controllability of their diameters in 100–300 nm range with dispersion lower than 15%, are determined. As shown, the Eu³⁺ activator doping influences on the final diameters of the spheres with formation of (Y₁₋xEux)₂O₃ solid solution. Optimal temperature conditions of spheres’ crystallization with resulting equilibrium diameter and with crystallites’ size of 40–47 nm are determined.