Предложен новый способ синтеза люминисцентного материала

Люминесценция, основанная на свойстве вещества вызывать свечение после поглощения энергии, была открыта давно. Данное явление дало начало новому направлению — люминесцентной диагностике, бурно развивающейся в последнее десятилетие.

Процесс сводится к введению в организм люминофора, который вызывает свечение, и последующему построению трехмерного изображения. Таким образом, метод позволяет без вреда оценить состояние практически любой ткани и органа человеческого организма.

К числу перспективных люминофоров можно отнести тетрафторитрат натрия (NaYF4), который имеет низкую токсичность и высокую биологическую совместимость. Спектр использования NaYF4 не ограничивается медициной: он может выступать в качестве лазерного материала, оптического элемента, сцинтиллятора и источника белого света.

Потенциал использования люминофора ограничивается проблемами, связанными с его получением.

NaYF4 проявляет более выраженные люминесцентные свойства в виде наноразмерного порошка. При этом само соединение существует в виде двух модификаций — кубической и гексагональной, среди которых практическую ценность имеет лишь вторая. Стандартный метод «мягкой химии» (с осаждением из нитрита иттрия Y (NO3)3) позволяет получить NaYF4 лишь в кубической фазе, которую нужно перевести в гексагональную высокотемпературным отжигом, при температуре выше 500̊ С. При этом воздействие высоких температур приводит к образованию в нанопорошке агломератов — крупных частиц, прочно соединенных между собой.

Исследователь из Института химии ТюмГУ Иллария Разумкова предложила альтернативный способ получения наноструктурного порошка NaYF4.

В отличие от синтеза методом «мягкой химии», в качестве исходного вещества выступает не водный раствор соли, а сульфиды Y2S3 и NaYS2. Для получения наноразмерного NaYF4 сульфиды фторировались раствором NaF+HF.

Важно отметить, что полученный такими методами NaYF4 состоит из гексагональной и кубической фазы, среди которых доминирует первая. Кроме того, при взаимодействии сульфидов с подкисленным раствором фторида натрия образуется газ H2S, который уходит из системы и позволяет реакции пройти до конца, что также обеспечивает более полное взаимодействие исходных веществ.

Автор подчеркивает, что предлагаемая методика, несмотря на большой потенциал, в своем нынешнем виде не является оптимальной и требует дополнительных исследований.

Источник:

Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ