Russian Journal of Inorganic ChemistryRussian Journal of Inorganic ChemistryЖурнал неорганической химии0044-457X3034-560XThe Russian Academy of Sciences66528310.31857/S0044457X22601742JEDFZCСИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙUnknownPreparation of MgAl2O4 Spinel Activated with Manganese Ions by Self-Propagating High-Temperature SynthesisПолучение шпинели MgAl2O4, активированной ионами марганца, методом самораспространяющегося высокотемпературного синтезаTomilinO. B.ТомилинО. Б.mur_ee@mail.ruMuryuminE. E.МурюминЕ. Е.mur_ee@mail.ruFadinM. V.ФадинМ. В.mur_ee@mail.ruNational Research Mordovia State UniversityНациональный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева0103202368331031726022025Copyright ©; 2023, О.Б. Томилин, Е.Е. Мурюмин, М.В. ФадинCopyright ©; 2023, О.Б. Томилин, Е.Е. Мурюмин, М.В. Фадин2023О.Б. Томилин, Е.Е. Мурюмин, М.В. ФадинО.Б. Томилин, Е.Е. Мурюмин, М.В. Фадинhttps://transsyst.ru/0044-457X/article/view/665283

A self-propagating high-temperature synthesis of samples of the MgAl2O4 : Mn2+ luminophor has been carried out using the thermal effect of the reaction between aluminum and sodium perchlorate. Using energy dispersive analysis, the qualitative and quantitative composition of the luminophor has been established. To determine the degree of oxidation of manganese ions, the EPR spectra of the luminophor have been studied. The phase composition of the synthesis products has been established by X-ray diffraction, and the luminescent properties have been characterized by the excitation and emission spectra. The influence of the manganese content, as well as the Al : Al2O3 ratio in the charge, on the luminescent characteristics of the synthesized product has been studied.

Осуществлен самораспространяющийся высокотемпературный синтез образцов люминофора MgAl2O4 : Mn2+ с использованием теплового эффекта реакции взаимодействия алюминия с перхлоратом натрия. С помощью энергодисперсионного анализа установлен качественный и количественный состав люминофора. Для определения степени окисления ионов марганца исследованы спектры ЭПР образцов люминофора. Фазовый состав продуктов синтеза установлен методом рентгенофазового анализа, люминесцентные свойства охарактеризованы спектрами возбуждения и излучения. Изучено влияние содержания марганца, а также соотношения Al : Al2O3 в шихте на люминесцентные характеристики синтезированного продукта.

luminophorLEDsthermal effectлюминофорсветодиодытепловой эффектChang M.H., Das D., Varde P.V., Pecht M. // Microelectron. Reliab. 2012. V. 52. № 5. P. 762. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2011.07.063Ye S., Xiao F., Pan Y.X. et al. // Mater. Sci. Eng., R. 2010. V. 71. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mser.2010.07.001Wang X.J., Jia D.D., Yen W.M. // J. Lumin. 2003. V. 102–103. P. 34. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(02)00541-0Jung K.Y., Lee H.W., Kang Y.C. et al. // Chem. Mater. 2005. V. 17. № 10. P. 2729. https://doi.org/10.1021/cm050074fYe S., Liu Z.S., Wang X.T. et al. // J. Lumin. 2009. V. 129. № 1. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2008.07.015Singh V., Chakradhar R.P.S., Rao J.L., Kim D.-K. // Physica B. 2008. V. 403. № 1. P. 120. https://doi.org/10.1016/j.physb.2007.08.092Lei B.F., Li B., Wang X.J., Li W. // J. Lumin. 2006. V. 118. № 2. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2005.08.010Chang F.Y., Pang L. // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. № 9. P. 7191. https://doi.org/10.1063/1.361435Singh V., Chakradhar R.P.S., Rao J.L., Kim D.-K. // J. Lumin. 2009. V. 129. № 2. P. 130. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2008.08.011Panigrahi K., Saha S., Sain S. et al. // Dalton Trans. 2018. V. 47. № 35. P. 12228. https://doi.org/10.1039/c8dt02227eZou H., Peng D.F., Chu Z.M. et al. // Adv. Mater. Res. 2013. V. 815. P. 662. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.815.662Beketov I.V., Medvedev A.I., Samatov O.M. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 586. P. S472. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.02.070Ganesh I. // Int. Mater. Rev. 2013. V. 58. № 2. P. 63. https://doi.org/10.1179/1743280412Y.0000000001Song E.H., Zhou Y.Y., Wei Y. et al. // J. Mater. Chem. C. 2019. V. 7. P. 8192. https://doi.org/10.1039/c9tc02107hSakuma T., Minowa S., Katsumata T. et al. // Opt. Mater. 2014. V. 37. P. 302. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2014.06.014Wang Z., Ji H., Xu J. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. № 24. P. 18374. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c03005Ji H., Hou X., Molokeev M. et al. // Dalton Trans. 2020. V. 49. № 17. P. 5711. https://doi.org/10.1039/d0dt00931hХайдуков Н.М., Бреховских М.Н., Кирикова Н.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 8. С. 1027.Khaidukov N., Pirri A., Brekhovskikh M. et al. // Materials. 2021. V. 14. № 2. P. 420. https://doi.org/10.3390/ma14020420Zhong R., Zhang J., Wei H. et al. // Chem. Phys. Lett. 2011. V. 508. № 4–6. P. 207. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2011.04.033Tomita A., Sato T., Tanaka K. et al. // J. Lumin. 2004. V. 109. № 1. P. 19. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(03)00237-0Khaidukov N.M., Brekhovskikh M.N., Kirikova N.Y. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 13. P. 21351. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.231Mali A.V., Wandre T.M., Sanadi K.R. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2015. V. 27. P. 613. https://doi.org/10.1007/s10854-015-3796-3Wang S., Gao H., Yu H. et al. // Trans. Ind. Ceram. Soc. 2020. V. 79. № 4. P. 221. https://doi.org/10.1080/0371750X.2020.1817789Merzhanov A.G., Shkiro V.M., Borovinskaya I.P. Synthesis of Refractory Inorganic Compounds, USSR Inventor’s Certificate 255 221, 1967; Byull. Izobr., 1971, no. 10; Fr. Pat. 2 088 668, 1972; US Pat. 3726643, 1973; UK Pat. 1 321 084; Jpn. Pat. 1 098 839, 1982.Томилин О.Б., Мурюмин Е.Е., Фадин М.В., Щипа-кин С.Ю. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 4. С. 457.Chung S.-L., Huang S.-C. // Materials. 2014. V. 7. № 12. P. 7828. https://doi.org/10.3390/ma7127828Chung S.-L., Huang S.-C. // Materials. 2016. V. 9. № 3. P. 178. https://doi.org/10.3390/ma9030178Won C.W., Nersisyan H.H., Won H.I. et al. // J. Lumin. 2010. V. 130. № 4. P. 678. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2009.11.017Won C.W., Nersisyan H.H., Won H.I., Youn J.W. // J. Lumin. 2010. V. 131. № 10. P. 2174. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2011.05.029Ohyama J., Zhu C., Saito G. et al. // J. Rare Earths. 2018. V. 36. № 3. P. 248. https://doi.org/10.1016/j.jre.2017.06.014Nersisyan H.H., Won H.I., Won C.W. et al. // Chem. Eng. J. 2012. V. 198. P. 449. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.05.085Sathaporn T., Niyomwas S. // Energy Procedia. 2011. V. 9. P. 410. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2011.09.045Чижиков А.П., Константинов А.С., Бажин П.М. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 8. С. 1002.Ganesh I., Bhattacharjee S., Saha B.P. et al. // Ceram. Int. 2002. V. 28. № 3. P. 245. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(01)00086-4Zhang S., Jayaseelan D.D., Bhattacharya G., Lee W.E. // J. Am. Ceram. Soc. 2006. V. 89. № 5. P. 1724. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2006.00932.xЛидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. М.: Дрофа, 2006.Бреховских М.Н., Батыгов С.Х., Моисеева Л.В. и др. // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 11. С. 1223.Бреховских М.Н., Солодовников С.П., Моисеева Л.М. и др. // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 7. С. 756.Бреховских М.Н., Солодовников С.П., Батыгов С.Х. и др. // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 11. С. 1248.Adachi S. // J. Lumin. 2022. V. 246. P. 118814. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.118814Vink A.P., de Bruin M.A., Roke S. et al. // J. Electrochem. Soc. 2001. V. 148. № 7. P. E313. https://doi.org/10.1149/1.1375169