1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика и химия стекла
  4. T. 46, № 2, 2020

Физика и химия стекла, 2020, T. 46, № 2, стр. 164-173

Инфракрасная спектроскопия висмутсодержащих композитов на основе высококремнеземных пористых стекол

М. А. Гирсова 1, *, Г. Ф. Головина 1, Л. Н. Куриленко 1, И. Н. Анфимова 1

1 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: girsovama@yandex.ru

Поступила в редакцию 26.04.19
После доработки 19.11.19
Принята к публикации 05.12.19

Полный текст (PDF)

Аннотация

Синтезированы висмутсодержащие композиционные материалы (ВКМ) путем пропитки матриц из термически модифицированных высококремнеземных пористых стекол (ПС) в 0.5 М водных растворах азотнокислого висмута с последующей термообработкой в широком диапазоне температур 50–875°С. Методом инфракрасной спектроскопии в области частот 1100–400 см–1 исследованы висмутсодержащие композиционные материалы в зависимости от температур модифицирования ПС (120, 400, 600°С) и термообработки ВКМ. При температуре больше 570°С наблюдаются полосы, связанные с колебаниями связей νas (Bi–O–Si), νs (Bi–O) в [BiO3] и [BiO6] группах и возможным наличием в композитах α-Bi2O3.

Ключевые слова: висмутсодержащие композиционные материалы, высококремнеземные пористые стекла, инфракрасная спектроскопия, спектры пропускания

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время повышенный интерес вызывают исследования висмутсодержащих материалов, полученных на основе высококремнеземных пористых стекол (ПС) [1–8 ]. Их синтез осуществляют в несколько этапов: сначала ПС пропитывают водным азотнокислым раствором нитрата висмута с последующим удалением воды и полным разложением соли при прокаливании на воздухе или в других атмосферах [1–8 ]. Постепенная медленная термическая обработка висмутсодержащих материалов приводит к разложению введенной соли в порах вплоть до образования оксида висмута. Согласно [9] процесс термического разложения пентагидрата нитрата висмута на воздухе может быть представлен следующей схемой:

(1)
$\begin{gathered} {\text{Bi(N}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}{{{\text{)}}}_{{\text{3}}}}{\text{ }} \cdot {\text{5}}{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}\,\xrightarrow{{{\text{50}} - {\text{60}}^\circ {\text{C}}}}\,{{{\text{[B}}{{{\text{i}}}_{{\text{6}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{6}}}}{\text{]}}}_{{\text{2}}}}{{{\text{(N}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}{\text{)}}}_{{{\text{11}}}}}{\text{(OH)}} \cdot {\text{6}}{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}\xrightarrow{{{\text{77}} - {\text{130}}^\circ {\text{C}}}} \\ \to {{{\text{[B}}{{{\text{i}}}_{{\text{6}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{6}}}}{\text{]}}}_{{\text{2}}}} \cdot {\text{4}}{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}\xrightarrow{{{\text{440}} - {\text{450}}^\circ {\text{C}}}}\alpha {\text{ - B}}{{{\text{i}}}_{{\text{2}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}\xrightarrow{{{\text{710}} - {\text{740}}^\circ {\text{C}}}}\delta {\text{ - B}}{{{\text{i}}}_{{\text{2}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}. \\ \end{gathered} $

В ходе этого многоступенчатого процесса происходит удаление воды и NO3-ионов, образование низкотемпературной моноклинной фазы α-Bi2O3 (см. обзор в [9, 10]). Затем при нагревании выше 710°С модификация α-Bi2O3 переходит в высокотемпературную кубическую модификацию δ-Bi2O3, которая стабильна до температуры 1098 К (825°С), соответствующей температуре плавления (см. обзор в [10]). Анализ данных (см. обзор в [9, 10]) показал, что фазовые превращения полиморфных форм (α, β, γ, δ) Bi2O3 происходят в широком температурном интервале 330–825°С. О сложности процесса свидетельствует и тот факт, что при температурах 400–450°С пентагидрат нитрата висмута может разлагаться до оксинитрата Bi5O7NO3, который при температурах выше 565°С переходит в α-Bi2O3 [9]. Использование разных температурно-временных режимов разложения Bi(NO3)3 ⋅ 5H2O внутри порового пространства материала может приводить к формированию оксинитрата висмута, различных полиморфных форм оксида висмута вплоть до плавления оксида и схлопывания пор [3, 12]. Следует отметить, что благодаря такой технологии висмут в материале может существовать в разных степенях окисления и постепенно преобразовываться от ионов Bi3+ вплоть до кластеров и димеров висмута (см. обзор в [10, 12]). Важным аспектом является равномерность распределения висмута по толщине материала, зависящая от условий его получения [4, 11]. Ранее нами было установлено, что висмут распределяется наиболее равномерно в висмутсодержащих композиционных материалах (ВКМ), спеченных при Т = 870°С [11].

В настоящей работе были продолжены исследования ВКМ [11, 13], полученных на основе термически модифицированных высококремнеземных ПС в зависимости от температуры термической обработки ВКМ (Т). В большинстве случаев синтезируемые ВКМ, в зависимости от условий их получения, являются рентгеноаморфными и дополнительную информацию об их структуре можно получить методом ИК спектроскопии.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Висмутсодержащие композиционные материалы (ВКМ) двух типов, висмутсодержащие пористые (ВПС) и кварцоидные стекла (ВКС), были получены по технологии [8, 11, 13 ] . Для синтеза использовали микропористые высококремнеземные ПС, содержащие малые добавки P2O5 и фторид-ионов (далее ПС-НФФ). ПС-НФФ были получены путем сквозного химического травления (выщелачивания) двухфазного натриевоборосиликатного стекла НФФ в водном 4 M растворе HNO3 при кипячении, последующей промывки в дистиллированной воде и сушке на воздухе. Двухфазные стекла НФФ состава (по анализу, мас. %): 6.11Na2O, 23.85B2O3, 69.35SiO2, 0.08|F|, 0.61P2O5 были изготовлены в заводских условиях по технологии варки оптических стекол [13]. Термическое модифицирование ПС-НФФ проводили по трем разным режимам: при температуре термического модифицирования ТТ.М. = 120°С в течение 1 ч (ПС-НФФ-120), при ТТ.М. = 400°С в течение 2 ч (ПС-НФФ-400), при ТТ.М. = 600°С в течение 2 ч (ПС-НФФ-600). По данным химического анализа базовые ПС-НФФ-120 и кварцоидные КС-НФФ-120 (то есть ПС-НФФ-120, подвергнутые обработке при Т = = 870 ± 5°С, в результате которой происходит полное схлопывание пор в образцах) содержат, мас. %: (0.46–0.55) Na2O, (6.42–6.85) B2O3, (92.56–93.09) SiO2, (0.03–0.04) |F|, ≤0.01 P2O5 [13].

Согласно данным [11], матрицы ПС-НФФ-120, ПС-НФФ-400 и ПС-НФФ-600 имеют следующие параметры пор (в указанном ряду): пористость W – 30, 30, 29%, удельная поверхность пор Sуд – 55, 53, 43 м2/г, средний диаметр пор D – 12, 13, 15 нм. Определение усредненных значений W, Sуд, D и абсолютной погрешности измеряемых величин осуществляли по методу наименьших квадратов (по среднестатистическому разбросу величин (3–5 измерений, доверительная вероятность α = 0.95)). Погрешность определения не превышала ±5%.

Растворы азотнокислого висмута для пропитки пористых стекол были приготовлены на основе водного 2М раствора HNO3 и соли Bi(NO3)3 · 5H2O марки “ч. д. а.”. ВПС были получены путем пропитки ПС-НФФ-120, ПС-НФФ-400, ПС-НФФ-600 при комнатной температуре в водных 0.5 М растворах Bi(NO3)3 в течение 24 ч (с сушкой при Т ~ 50°С). Затем серия образцов ВПС была подвергнута термической обработке на воздухе при температурах Т = 400–870°С с изотермическими выдержками в течение 15–120 мин. Термическая обработка производилась по специально разработанным многостадийным режимам накопительного принципа с промежуточными изотермическими выдержками по методике [8]. Ранее нами было установлено по данным энергодисперсионной спектроскопии [11], что концентрация висмута в ВКМ на базе ПС-НФФ-600 в ~2–3 раза выше, чем в образцах других серий. Это может указывать на кластеризацию висмута в данных композитах, чего следует избегать. Нужно также отметить, что в интервале температур 200–600°С удаляется координационно-связанная вода, центрами которой являются атомы кислорода силанольных групп и примесные атомы бора (см. обзор в [14]). При температурах 600–800°С происходит дегидроксилирование связанных силанольных групп. Дальнейшее повышение температуры приводит к схлопыванию пор и получению монолитного кварцоидного материала (см. обзор в [14]). В табл. 1 сведены все данные о предыстории образцов с указанием режимов термического модифицирования ПС-НФФ, температуры сушки и обработки ВКМ.

Таблица 1.  

Обозначение типов образцов исследуемых стекол и висмутсодержащих композиционных материалов

Номера
образцов 		Обозначения стекол/композитов Температура термической обработки ПС (термическое модифицирование) ТТ.М., °С Температура сушки*/термической обработки висмутсодержащих композиционных материалов Т, °С
1 ПС-НФФ-120 120 ± 2 –
2 ВПС 120 ± 2   50 ± 15*
3 ВПС 120 ± 2 400 ± 10
4 ВПС 120 ± 2 570 ± 5
5 ВПС 120 ± 2 650 ± 5
6 ВПС 120 ± 2 730 ± 5
7 ВПС 120 ± 2 800 ± 3
8 КС-НФФ-120 120 ± 2 870 ± 5
9 ВКС 120 ± 2 870 ± 5
10 ПС-НФФ-400 400 ± 10 –
11 ВПС 400 ± 10   50 ± 15*
12 ВПС 400 ± 10 400 ± 10
13 ВПС 400 ± 10 570 ± 5
14 ВПС 400 ± 10 650 ± 5
15 ВПС 400 ± 10 730 ± 5
16 ВПС 400 ± 10 800 ± 3
17 КС-НФФ-400 400 ± 10 870 ± 5
18 ВКС 400 ± 10 870 ± 5
19 ПС-НФФ-600 600 ± 5 –
20 ВПС 600 ± 5   50 ± 15*
21 ВПС 600 ± 5 400 ± 10
22 ВПС 600 ± 5 570 ± 5
23 ВПС 600 ± 5 650 ± 5
24 ВПС 600 ± 5 730 ± 5
25 ВПС 600 ± 5 800 ± 3
26 КС-НФФ-600 600 ± 5 870 ± 5
27 ВКС 600 ± 5 870 ± 5

По данным химического анализа в исследуемых образцах ВПС и ВКС содержится, мас. %: (0.42–0.71) Na2O, (6.18–6.76) B2O3, (90.60–91.31) SiO2, (1.76–2.12) Bi2O3 [11, 13]. Содержание P2O5 и фторид-ионов (|F|) в ВПС и ВКС не определяли.

Исследования ПС-НФФ, КС-НФФ, ВПС и ВКС методом ИК спектроскопии были проведены с помощью спектрофотометра SPECORD M-80 (Carl Zeiss JENA) в области частот 1100–400 см–1 со спектральным разрешением 4 см–1. Измерения проводили при комнатной температуре на образцах в виде таблеток диаметром 13 мм, спрессованных из смеси порошков стекол или ВКМ с KBr. Для изготовления таблеток была использована пресс-форма ПФ-13 в условиях вакуумной откачки (давление в вакуумной системе не более 20 мм рт. ст.). ИК спектры пропускания были измерены от 2 до 5 раз для каждого образца исследуемых стекол и висмутсодержащих композиционных материалов. Экспериментальные спектры были обработаны в программе Origin Lab 8.6 32Bit. Сглаживание (Smooth) графиков осуществлено методом FFT Filter.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 1 представлены спектры пропускания ПС-НФФ-120, ПС-НФФ-400, ПС-НФФ-600, композиционных материалов (ВПС и ВКС) на их основе, КС-НФФ-120, КС-НФФ-400, КС-НФФ-600 в диапазоне частот 1100–400 см–1. Экспериментальные данные, полученные с помощью метода инфракрасной спектроскопии, сведены в табл. 2.

Таблица 2.  

Полосы поглощения (в диапазоне 1100–400 см–1), обнаруженные у ПС-матриц, кварцоидных стекол и висмутсодержащих композиционных материалов в зависимости от условий их получения

Номера образцов* Положение полос поглощения, см–1
1 964 864 736 640 592  
2 964 856 728 640 592  
3 960 864 732 640 592 556
4 948 864 744 648 612 544
5 952 868 732 640 604 556
6 944 856 716 648 600 544
7 944 852 724 636 600 548
8 952 864 720 640 604  
9 944 864 732 640 604 564
10 960 860 732 640 592  
11 960 864 736 648 592  
12 964 864 732 640 596  
13 944 860 748 648 600 548
14 944 864 736 640 592 552
15 944 860 736 636 600 552
16 944 860 728 644 584 544
17 960 864 732 636 604  
18 948 860 720 636 592  
19 960 864 732 640 592  
20 952 864 736 636 596  
21 952 864 736 640 596  
22 944 864 740 648 600  
23 952 864 744 640 604 552
24 944 852 712 640 584 544
25 952 852 720 640 596  
26 956 852 720 640 580  
27 960 852 720 640   556

* Примечание. Нумерация образцов соответствует нумерации в таблице 1.

На ИК спектральных кривых всех базовых матриц (ПС-НФФ-120, ПС-НФФ-400, ПС-НФФ-600) и кварцоидных стекол (КС-НФФ-120, КС-НФФ-400, КС-НФФ-600) были обнаружены фундаментальные полосы при 964–952, 864–860, 852, 736–732, 720, 640–636, 604, 592, 580 см–1. Полосы в области 964–952 см–1 возможно связаны с валентными колебаниями немостиковых Si–OH ν (Si–OH) групп и Si–O связей ν (Si–O) [15–17]. Наличие полос при 964–952 см–1 и наблюдаемое интенсивное поглощение при 864–860 и 852 см–1 могут относиться к асимметричным валентным колебаниями Si–O–Si связей νas (Si–O–Si) и валентным колебаниями SiO4 тетраэдров ν [SiO4] [18, 19]. У базовых матриц наблюдается полоса при 736–732 см–1, а у кварцоидных стекол происходит смещение полос в диапазоне 732–720 см–1. Полосы при 736–732, 720, 640–636, 604, 592, 580 см–1, скорее всего, связаны с симметричными валентными колебаниями Si–O–Si связей νs (Si–O–Si) и Si–O связей νs (Si–O) [16–18, 20].

Теперь перейдем к рассмотрению ИК спектров пропускания висмутсодержащих композиционных материалов. Из табл. 2 видно, что у ВКМ в большинстве случаев наблюдается смещение фундаментальных полос в сторону мéньших волновых чисел по сравнению с базовыми матрицами и кварцоидными стеклами. В ИК спектрах всех композитов присутствует пять полос в областях частот 964–944, 868–852, 748–712, 648–636, 612–580 см–1. Следует отметить, что у ВКМ (при Т ≥ 400°С) по сравнению с другими композитами наблюдаются дополнительные полосы при 564–544 см–1. Это, возможно, связано с формированием оксида висмута внутри порового пространства ВКМ, а также с удалением координационно-связанной воды и дегидроксилированием связанных силанольных групп, что может приводить к формированию Bi–O–Si связей.

Рис. 1.

ИК спектры пропускания висмутсодержащих композиционных материалов и стекол. Номера кривых соответствуют номерам образцов в табл. 1.

Поглощение при 964–960 и 952 см–1, наблюдаемое у ВПС, можно приписать валентным колебаниям немостиковых Si–OH ν (Si–OH) и Si–O групп [15–17]. У ВКМ были обнаружены полосы со смещением в область частот 948–944 см–1, отличающиеся по положению от полос в спектрах ПС-матриц и КС (964–952 см–1). Полосы при 948–944 см–1 появляются у большинства ВКМ (при Т ≥ 570°С), что может говорить о симметричных валентных колебаниях Bi–O связей νs (Bi–O) в [BiO3] группах [18].

Интенсивные полосы, обнаруженные у ВКМ, в области частот 868–852 см–1 (совпадают с ПС и КС) можно отнести к асимметричным валентным колебаниями Si–O–Si связей νas (Si–O–Si) и валентным колебаниям SiO4 тетраэдров ν [SiO4] [18, 19]. Симметричные валентные колебания Si–O–Si связей νs (Si–O–Si) и Si–O связей νs (Si–O) наблюдаются у композитов при 648–636 см–1, а также у ВПС при 736–728, 596–592 см–1; у ВКС при 732 или 720, 604 см–1 [16–18, 20]. В отличие от ПС-матриц, у ВПС были выявлены полосы в областях частот 748–740, 724–712 см–1, а у ВКС (в сравнении с КС) при 732 или 720 см–1. Полосы при 748–740, 724–712 см–1 (ВПС при Т ≥ 570°С), при 732 или 720 см–1 (ВКС) могут быть вызваны симметричными валентными колебаниями Bi–O связей νs (Bi–O) в [BiO3] группах [18, 21, 22]. В низкочастотной области спектра 612–580 см–1 у композитов происходит смещение полос по сравнению с ПС-НФФ (592 см–1) и КС-НФФ (604, 580 см–1). Обнаруженные у ВПС полосы при 612–600 и 584 см–1, а у ВКС – при 592 см–1, возможно связаны с изменением локальной симметрии сильно искаженных [BiO6] многогранников [18]. Наличие у композитов дополнительных полос в области 564–544 см–1 может говорить о валентных колебаниях связей Bi–O в октаэдрических [BiO6] структурных единицах и асимметричных валентных колебаниях Bi–O–Si связей νas (Bi–O–Si) [21]. Кроме того, наличие данных полос может указывать на колебания катионов Bi3+ в [BiO6] и/или [BiO3] структурных единицах [22]. Следует отметить, что по литературным данным [23–25] известно, что кристаллические модификации оксида висмута имеют ряд полос в области частот 650–400 см–1. Для низкотемпературной моноклинной модификации оксида висмута (α-Bi2O3) характерны ИК полосы поглощения при 645, 595, 540–534, 510–505, 465, 446, 425–422 см–1 [23–25]. Известно, что ИК спектр чистого γ-Bi2O3 характеризуется наличием четкой полосы поглощения в области частот 500–400 см–1 [26]. По другим литературным данным (см. обзор в [27]) у кристаллов Bi2O3 (колебания связей Bi–O в [BiO3] структурных единицах) присутствуют полосы при 840, 620–540, 470 см–1, а у кристаллов α-Bi2O3 (колебания связей Bi–O в [BiO6] структурных единицах) – при 595, 540, 510, 465, 425 см–1. Поэтому наличие у ВКМ полос поглощения в низкочастотных областях 612–600 и 548–544 см–1 и отсутствие полос в области 500–400 см–1 может указывать на наличие в композитах кристаллов Bi2O3, включая низкотемпературную модификацию α-Bi2O3. Ранее методом рентгенофазового анализа в ВКМ (при Т > 400°С), полученных на основе высококремнеземных ПС без дополнительных добавок, было установлено наличие высокотемпературных кубических модификаций γ- и δ-Bi2O3 при соблюдении определенных условий синтеза [10].

Все обнаруженные у ПС-матриц, КС и ВКМ ИК полосы с их отнесением сведены в табл. 3.

Таблица 3.  

Полосы поглощения (в диапазоне 1100–400 см–1), обнаруженные у ПС-матриц и висмутсодержащих композиционных материалов, и их отнесение

Положение полос поглощения, см–1 Отнесение
964–952 Колебания ν (Si–OH) групп и ν (Si–O) связей
964–952 Колебания νas (Si–O–Si) и ν [SiO4]
868–860
852
948–944 Колебания νs (Bi–O) в [BiO3] группах
736–728 Колебания νs (Si–O–Si) и νs (Si–O) связей
720
648–636
604
596–592
580
748–740 Колебания νs (Bi–O) в [BiO3] группах
732
724–712
612–600 Изменение локальной симметрии сильно искаженных [BiO6] многогранников
592
584
612–600 Наличие α-Bi2O3
564–544
564–544 Колебания ν (Bi–O) в [BiO6] группах, νs (Bi–O–Si) связей, колебания катионов Bi3+ в [BiO6] и/или [BiO3] структурных единицах

Таким образом, установлено, что в ВКМ при Т ≥ 400°С присутствуют полосы в области 564–544 см–1, которые могут быть связаны с наличием в композитах α-Bi2O3 и говорить о колебаниях катионов Bi3+ в [BiO6] и/или [BiO3] структурных единицах и асимметричных валентных колебаниях Bi–O–Si связей. При Т ≥ 570°С у большинства ВКМ проявляются полосы при 948–944 см–1, которые скорее всего относятся к симметричным валентным колебаниям Bi–O связей νs (Bi–O) в [BiO3] группах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Синтезирована серия образцов висмутсодержащих композиционных материалов с содержанием 1.76–2.12 мас. % Bi2O3 на основе термически модифицированных высококремнеземных пористых стекол, подвергнутых термической обработке в диапазоне температур от 50 до 870°С.

Исследованы спектральные зависимости пропускания (в диапазоне частот 1100–400 см–1) образцов методом ИК спектроскопии в зависимости от условий термического модифицирования ПС (ТТ.М. = 120, 400, 600°С) и температуры обработки висмутсодержащих композиционных материалов.

Методом ИК спектроскопии во всех исследуемых образцах были идентифицированы колебания: νs [SiO4] тетраэдров, ν (Si–OH) групп; νas (Si–O–Si), ν (Si–O) связей. У образцов ВКС и ВПС, подвергнутых термической обработке при температуре выше 570°С, были выявлены полосы при 948–944, 748–740, 732–712, 612–600, 564–544 см–1, связанные с колебаниями νs (Bi–O) связей в [BiO3] и [BiO6] группах и νas (Bi–O–Si) связей. Можно также говорить о наличии в композитах α-Bi2O3.

Авторы благодарят сотрудников ЛФХС ИХС РАН Т.Г. Костыреву, Л.Ф. Дикую и Е.А. Семенову за проведение химического анализа образцов.

Работа выполнена при финансовой поддержке стипендии Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам (проект СП-1914.2018.1). Образцы пористых стекол были изготовлены в рамках государственного задания по Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы (тема № АААА-А19-119022290087-1).

Список литературы

  1. Zhou S., Jiang N., Zhu B., Yang H., Ye S., Lakshminarayana G., Hao J., Qiu J. Multifunctional Bismuth-Doped Nanoporous Silica Glass: From Blue-Green, Orange, Red, and White Light Sources to Ultra-Broadband Infrared Amplifiers // Advanced Functional Materials. 2008. V. 18. № 9. P. 1407–1413.

  2. Zhou S., Lei W., Jiang N., Hao J., Wu E., Zeng H., Qiu J. Space-selective control of luminescence inside the Bi-doped mesoporous silica glass by a femtosecond laser // J. Materials Chemistry. 2009. V. 19. P. 4603–4608.

  3. Пак В.Н., Голов О.В., Грабов В.М., Демидов Е.В., Стожаров В.М. Пористое стекло в качестве реактора синтеза наночастиц висмута // Журн. общей химии. 2015. Т. 85. Вып. 10. С. 1600–1604.

  4. Iskhakova L.D., Mashinsky V.M., Milovich F.O., Velmiskin V.V., Plastinin E.A., Firstov S.V., Lukashova M.V., Somov P.A., Dianov E.M. Microstructure, composition, and luminescent properties of bismuth-doped porous glass and optical fiber performs // J. Non-Crystalline Solids. 2019. V. 503–504. P. 28–35.

  5. Фирстов С.В., Гирсова М.А., Дианов Е.М., Антропова Т.В. Люминесцентные свойства термоиндуцированных активных центров в кварцоидных стеклах, активированных висмутом // Физ. и хим. стекла. 2014. Т. 40. № 5. С. 689–695.

  6. Girsova M.A., Firstov S.V., Antropova T.V. Structural and optical properties of the bismuth-containing quartz-like glasses // J. Physics: Conference Series. 2014. V. 541, article 012022. https://doi.org/10.1088/1742-6596/541/1/012022

  7. Гирсова М.А., Фирстов С.В., Антропова Т.В. Свойства висмут-содержащих высококремнеземных стекол в зависимости от концентрации висмута и режима тепловой обработки. II. Люминесцентные свойства // Физ. и хим. стекла. 2019. Т. 45. № 2. С. 111–119.

  8. Пат. 2605711 Российская Федерация, МПК-2006.01 C 09 K 11/08, C 09 K 11/74, C 03 C 4/12; МПК-2011.01 B 82 Y 40/00. Способ изготовления люминесцентного висмут-содержащего кварцоидного материала на основе высококремнеземного пористого стекла / Антропова Т.В., Гирсова М.А., Анфимова И.Н., Головина Г.Ф., Куриленко Л.Н., Фирстов С.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук. № 2015117713/05; заявл. 12.05.2015; опубл. 27.12.2016, Бюл. № 36. 17 с.: ил.

  9. Юхин Ю.М., Михайлов Ю.И. Химия висмутовых соединений и материалов. Новоссибирск: Изд-во СО РАН. 2001. 360 с.

  10. Гирсова М.А. Синтез, структура и спектрально-оптические свойства композиционных материалов на основе силикатных пористых стекол, содержащих галогениды серебра или оксиды висмута. Дис. канд. хим. наук. СПб., 2015. 170 с.

  11. Гирсова М.А., Анфимова И.Н., Куриленко Л.Н., Дикая Л.Ф. Влияние условий термообработки на оптические свойства висмутсодержащих композитов на основе высококремнеземных пористых стекол // Физ. и хим. стекла. 2019. Т. 45. № 6. С. 590–595. https://doi.org/10.1134/S0132665119060064.

  12. Гирсова М.А., Головина Г.Ф., Анфимова И.Н., Куриленко Л.Н. Свойства висмутсодержащих высококремнеземных стекол в зависимости от концентрации висмута и режима тепловой обработки. I. Спектрально-оптические свойства // Физ. и хим. стекла. 2018. Т. 44. № 5. С. 464–472. https://doi.org/10.7868/S0132665118050025

  13. Гирсова М.А., Головина Г.Ф. Исследование висмутсодержащих композитов на основе термически модифицированных пористых стекол с малыми добавками P2O5 и фторид-ионов методом ближней инфракрасной спектроскопии // Физ. и хим. стекла. 2018. Т. 44. № 6. С. 599–606. https://doi.org/10.1134/S0132665118060070

  14. Антропова Т.В. Физико-химические процессы создания пористых стекол и высококремнеземных материалов на основе ликвирующих щелочноборосиликатных систем. Дисс. докт. хим. наук. Санкт-Петербург, 2005. 588 с.

  15. Dimitriev Y., Krupchanska M., Ivanova Y., Staneva A. Sol-gel synthesis of materials in the system Bi2O3–SiO2 // J. University of Chemical Technology and Metallurgy. 2010. V. 45. № 1. P. 39–42.

  16. Чукин Г.Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезёма. М.: Типография Паладин, ООО " Принта", 2008. 172 с.

  17. Husung R.D., Doremus R.H. The infrared transmission spectra of four silicate glasses before and after exposure to water // J. Materials Research. 1990. V. 5. № 10. P. 2209–2217.https://doi.org/10.1557/jmr.1990.2209

  18. Hammad A.H., Abdelghany A.M., ElBatal H.A. Thermal, Structural, and Morphological Investigations of Modified Bismuth Silicate Glass-Ceramics // Silicon. 2017. V. 9. № 2. P. 239–248.

  19. Ahlawat N., Sanghi S., Agarwal A., Rani S. Effect of Li2O on structure and optical properties of lithium bismosilicate glasses // J. Alloys and Compounds. 2009. V. 480. № 2. P. 516–520. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.01.116

  20. Лазарев А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Изд-во Наука, Ленингр. отд., 1968. 347 с.

  21. Dult M., Kundu R.S., Berwal N., Punia R., Kishore N. Manganese modified structural and optical properties of bismuth silicate glasses // J. Molecular Structure. 2015. V. 1089. P. 32–37. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2015.02.025

  22. Kundu R.S., Dult M., Punia R., Parmar R., Kishore N. Titanium induced structural modifications in bismuth silicate glasses // J. Molecular Structure. 2014. V. 1063. P. 77–82.https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2014.01.057

  23. Betsch R.J., White W.B. Vibrational spectra of bismuth oxide and the sillenite-structure bismuth oxide derivatives // Spectrochimica Acta Part A: Molecular Spectroscopy. 1978. V. 34. № 5. P. 505–514. https://doi.org/10.1016/0584-8539(78)80047-6

  24. McDevitt N.T., Baun W.L. Infrared absorption study of metal oxides in the low frequency region (700–240 cm–1) // Spectrochimica Acta. 1964. V. 20. P. 799–808.

  25. Sammes N.M., Tompsett G., Cartner A.M. Characterization of bismuth lead oxide by vibrational spectroscopy // J. Materials Science. 1995. V. 30. № 17. P. 4299–4308. https://doi.org/10.1007/bf00361509

  26. Бобкова Н.М., Трусова Е.Е. Структура висмутборатных стекол с оксидами группы RO по данным ИК-спектроскопии // Стекло и керамика. 2015. № 3. С. 3–7.

  27. Iordanova R., Dimitriev Y., Dimitrov V., Kassabov S., Klissurrski D. Glass formation and structure in the V2O5–Bi2O3–Fe2O3 glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1996. V. 204. № 2. P. 141–150.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика и химия стекла

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал