Low-temperature synthesis and luminescent properties of lanthanum metaphosphate LaP3O9 : Tb

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Promising for inorganic luminophores, terbium-doped lanthanum metaphosphates La1-xTbxP3O9 (x = 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) were synthesised by extraction-pyrolytic method at low temperature in comparison with known methods. The crystal structure and optical properties of the obtained samples were characterised by X-ray phase analysis, IR and luminescence spectroscopy, and the unit cell parameters were calculated. Сompounds having rhombic structure, pr. gr. C 222 1, were obtained in the temperature range of 500–900°C. All parameters of the unit cell decrease linearly with the introduction of terbium into lanthanum metaphosphate. La1-xTbxP3O9 compounds show intense luminescence in the region of 450–650 nm. The La0.8Tb0.2P3O9 sample obtained in one hour annealing at pyrolysis temperature of 900°C shows maximum luminescence intensity.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. V. Belobeletskaya

Institute of Chemistry of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: rita@ich.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok, 690022

N. I. Steblevskaya

Institute of Chemistry of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: rita@ich.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok, 690022

M. A. Medkov

Institute of Chemistry of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: rita@ich.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok, 690022

References

  1. Zhou C., Dong P., Ga P. et al. // Spectrochim. Acta, Part A. 2024. V. 313. P. 124102. https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.124102
  2. Patel L., Mehta M., Sharma R. // IJCRT. 2023. V. 11. № 2. P. 444.
  3. Возняк-Левушкина В.С., Арапова А.А., Спасский Д.А. и др. // ФТТ. 2022. Т. 64. № 12. С. 1925. https://doi.org/10.21883/FTT.2022.12.53644.449
  4. Dongyan Y., Xingya W., Gongqin Y. et al. // Mater. Rev. 2020. V. 34. P. 41.
  5. Барановская В.Б., Карпов Ю.А., Петрова К.В. и др. // Изв. ВУЗов. Цветн. металлургия. 2020. № 6. С. 4. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-6-4-23
  6. Седов В.А., Гляделова Я.Б., Асабина Е.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. T. 68. № 3. С. 291. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601602
  7. Singh V., Ravita Kaur S. et al. // Optik. 2021. V. 244. P. 167323. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.167323
  8. Fang M-H., Bao Z., Huang W-T. et al. // Chem. Rev. 2022. V. 122. № 13. P. 11474. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00952
  9. Farooq M., Rafiq H., Shah A.I. et al. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2023. V. 12. № 12. P. 126002. https://doi.org/10.1149/2162-8777/ad1062
  10. Krutyak N., Spassky D., Deyneko D.V. et al. // Dalton Trans. 2022. V. 51. P. 11840.
  11. Zhang X., Chen P., Wang Z. et al. // Solid State Sci. 2016. V. 58. P. 80. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2016.06.002
  12. Wang Y., Wang D. // J. Solid State Chem. 2007. V. 180. № 12. P. 3450. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.10.008
  13. Kononets N.V., Seminko V.V., Maksimchuk P.O. et al. // Low Temp. Phys. 2017. V. 43. № 8. P. 1009. https://doi.org/10.1063/1.5001311
  14. Yuan J-L., Zhang H., Zhao J-T. et al. // Opt. Mater. 2008. V. 30. № 9. P. 1369. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2007.07.004
  15. Wu C., Wang Y., Wang D. // Electrochem. Solid-State Lett. 2008. V. 11. № 2. Р. J9. https://doi.org/10.1149/1.2809168
  16. Briche S., Zambon D., Chadeyron G. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2010. V. 55. P. 41. https://doi.org/10.1007/s10971-010-2211-z
  17. Onishi T., Hatada N., Kuramitsu A. et al. // J. Cryst. Growth. 2013. V. 380. № 1. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.06.001
  18. Singh V., Yadav A., Rao A.S. et al. // Optik. 2020. V. 206. P. 164239. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.164239
  19. Hachani S., Moine B., El-akrmi A. et al. // J. Lumin. 2010. V. 130. P. 1774. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2010.04.009
  20. Yang J., Jia X., Zeng X. et al. // J. Mater. Sci. 2015. V. 50. P. 4405. https://doi.org/10.1007/s10853-015-8996-y
  21. Стеблевская Н.И., Белобелецкая М.В., Медков М.А. Люминофоры на основе оксидов редких и редкоземельных металлов: экстракционно-пиролитический синтез и свойства. Функциональные керамические и композитные материалы практического назначения: синтез, свойства, применение. Владивосток: Изд-во ВВГУ, 2022. 240 с. https://doi.org/10/12466/0677-0-2022
  22. Стеблевская Н.И., Белобелецкая М.В. // Хим. технология. 2023. Т. 24. № 1. С. 15.
  23. Стеблевская Н.И., Белобелецкая М.В. // Журн. неорган. химии. 2023. T. 68. № 7. С. 913. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602280
  24. Matuszewski J., Kropiwnicka J., Znamierowska T. // J. Solid State Chem. 1988. V. 75. P. 285.
  25. Бугаенко Л.Т., Рябых С.М., Бугаенко А.Л. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2008. Т. 49. № 6. С. 363.
  26. Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds: Part A – Theory and Applications in Inorganic Chemistry. N.-Y.: John Wiley and Sons, 2009.
  27. Blasse G., Grabmaier B.C. Luminescent materials. Berlin: Springer-Verlag, 1994. 233 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction patterns of the compound LaP3O9 obtained at 400 (1), 500 (2), 900 (3) and 1100°C (4).

Download (172KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diffraction patterns of samples of the composition La0.9Tb0.1P3O9 (1), La0.8Tb02P3O9 (2), La0.7Tb0.3P3O9 (3), La0.6Tb0.4P3O9 (4).

Download (143KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Luminescence excitation spectra of La1 – хTbхP3O9 samples at х = 0.05 (1), 0.1 (2), 0.2 (3), 0.3 (4), 0.4 (5), obtained at 900°С (a), and La0.8Tb0.2P3O9 sample obtained at 700 (1), 800 (2) and 900°С (3); λem = 545 nm, 300 K (b).

Download (105KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Luminescence spectra of La1 – хTbхP3O9 at х = 0.05 (1), 0.1 (2), 0.2 (3), 0.3 (4), 0.4 (5), obtained at 900°С (a); dependence of the luminescence intensity of compounds on the annealing temperature of precursors (1) and the concentration of Tb3+ ions (2); λex = 241 nm, 300 K (b).

Download (129KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».