Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
EN

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

98% целевого продукта: ученые разработали новые методы синтеза сульфата европия

14 июня 2022 г. Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

98% целевого продукта: ученые разработали новые методы синтеза сульфата европия


Ученые разработали два новых способа получения сульфата европия. Новые методы оказались эффективны, просты и позволяют получать не менее 98% целевого продукта из исходного сырья. Полученное вещество можно использовать для получения светящихся красок и других люминофоров. Результаты исследования опубликованы в журнале European Journal of Inorganic Chemistry.


Многие соединения редкоземельного элемента европия обладают люминесцентными, каталитическими и магнитными свойствами. Например, сульфат европия способен активно флюоресцировать, даже если его облучить незначительным количеством ультрафиолета. Это соединение можно использовать для изготовления современных люминофоров, в частности люминесцентных пигментов, которые способны долго светиться. Для существующих способов получения сульфата европия характерны такие недостатки, как необходимость строгого контроля температуры, длительность процесса и низкое количество целевого продукта на выходе.

Группа исследователей из России и Германии, в состав которой вошли ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», разработала два эффективных метода синтеза сульфата европия в виде порошков. В качестве исходных материалов использовались стабильные соединения сульфида европия. В обоих методах выход целевого продукта составляет 98–99 %.

сульфат европия

В первом способе для получения сульфата европия исследователи добавляли к сульфиду европия раствор серной кислоты. После завершения реакции от жидкости выделяют осадок, промывают, фильтруют и просушивают. Реакция занимает около 30 минут. Чтобы сократить время, ученые решили проводить ее в ультразвуковой ванне. Под воздействием ультразвуковых колебаний реакция протекает значительно быстрее и занимает не более двух минут.

Во втором разработанном методе синтез проводили в две стадии. Сначала сульфид европия диспергировали в дистиллированной воде и растворяли в концентрированной соляной кислотой. Затем в раствор добавляли серную кислоту, получая осадок — белый порошок сульфата европия.

Александр Орешонков«Востребованность данной работы связана с разработкой эффективных, относительно простых и масштабируемых методов получения полифункциональных материалов. В нашей работе получено значение ширины запрещенной зоны сульфата европия, которая почти в три раза больше, чем у сульфида европия. Это позволяет использовать сульфат в качестве оптически прозрачного материала, в то время как сульфид европия - фактически чёрный. Наша команда получала сульфат европия двумя независимыми способами: прямым взаимодействием с концентрированной серной кислотой и через промежуточный продукт - хлорид европия. Такие варианты синтеза влияют на скорость взаимодействия и концентрацию серной кислоты, необходимую для полного превращения сульфида в сульфат европия. Представленные способы позволяют получить продукт высокой степени чистоты в достаточно короткие сроки. Это связано с отсутствием кинетических препятствий в восстановлении иона европия, который имеет место во всех других методах. Полная переработка исходного соединения в целевой продукт обеспечивает его высокий выход – 98–99 %. Незначительные потери связаны с фильтрацией. Полученные данные имеют фундаментальное значение и могут быть полезны для работы с материалами, относящимися к двухвалентному соединению европия», — рассказал Александр Орешонков кандидат физико-математических наук научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН».




Поделиться:



Наверх