ВЛИЯНИЕ ГАЗОВ НА МЕХАНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ СМЕСИ КРИСТАЛЛОВ СОЛИ ТЕРБИЯ И ФУЛЛЕРЕНА C60

Панова Н.А., Тухбатуллин А.А., Шарипов Г.Л.

Панова Надежда Александровна – аспирант,

Тухбатуллин Адис Анисович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник,

Шарипов Глюс Лябибович – доктор химических наук, главный научный сотрудник

Лаборатория химии высоких энергий и катализа,

Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН, г. Уфа

Аннотация: показано, что в смеси кристаллов сульфата тербия и С60 напуск в рабочую ячейку инертных газов активирует механолюминесценцию (МЛ) Tb2(SO4)3·8H2O. В атмосфере этих газов изменяются электрофизические параметры смеси: увеличивается концентрация носителей зарядов на поверхности кристаллов и их подвижность, что приводит к стабильной эмиссии электронов при деструкции кристаллов и к росту интенсивности электроразрядной МЛ твердотельной смеси. Углеводородные газы (CH4, C2H4) тушат азотную компоненту спектра МЛ. В их атмосфере в спектре МЛ также регистрируются полосы CH и C2 – светоизлучающих продуктов разложения углеводородных газов. Во время напуска аргона под давлением 130 кПа в спектре газовой компоненты МЛ смесей сульфата тербия с фуллереном C60 также наблюдаются полосы люминесценции электронно-возбужденного продукта разложения кристаллизационной воды – радикала OH.

Ключевые слова: механолюминесценция, сульфат тербия, фуллерен С60, инертные и углеводородные газы.

INFLUENCE OF GASES ON MECHANOLUMINESCENCE OF A MIXTURE OF TERBIUM SALT CRYSTALS AND C60 FULLERENE

Panova N.A., Tukhbatullin A.A., Sharipov G.L.

Panova Nadezhda Alexandrovna– graduate student

Tukhbatullin Adis Anisovich – Researcher,

Sharipov Glyus Lyabibovich – Doctor of Chemistry, Leading Researcher,

HIGH-ENERGY CHEMISTRY AND CATALYSIS LABORATORY

Institute of Petrochemistry and Catalysis UFSC RAS, UFA

Abstract: it has been shown that in a mixture of terbium sulfate and C60 crystals, the injection of inert gases into the working cell activates the mechanoluminescence of Tb2(SO4)3·8H2O. In the atmosphere of these gases, the electrophysical parameters of the mixture change: the concentration of charge carriers on the surface of the crystals and their mobility increases, which leads to stable emission of electrons during the destruction of crystals and to an increase in the intensity of the electric-discharge mechanoluminescence of the solid-state mixture. Hydrocarbon gases (CH4, C2H4) quench the nitrogen component of the ML spectrum. In their atmosphere, the ML spectrum also shows CH and C2 bands – light-emitting products of the decomposition of hydrocarbon gases. During the injection of argon under a pressure of 130 kPa, the spectrum of the gas component of the mechanoluminescence of mixtures of terbium sulfate with C60 fullerene also shows emission bands of the electronically excited decomposition product of crystallization water (OH radical).

Keywords: mechanoluminescence, terbium sulfate, C60 fullerene, inert and hydrocarbon gases.

Список литературы / References

Sharipov G.L., Tukhbatullin A.A., Abdrakhmanov A.M. Detection of OH radical and O atom during triboluminescence of hydrated cerium/terbium sulfates / Journal of luminescence. 2012. V. 132. P. 175-177.
Тухбатуллин А.А., Шарипов Г.Л., Абдрахманов А.М., Муфтахутдинов М.Р. Механолюминесценция сульфатов тербия и церия в атмосфере благородных газов // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116. №. 5. С. 747–
Sharipov G.L., Tukhbatullin A.A., Bagautdinova A.R. Quenching of electronically excited N2 molecules and Tb3+/Eu3+ ions by polyatomic sulfur‐containing gases upon triboluminescence of inorganic lanthanide salts / Luminescence. 2017. V. 32. P. 824–828.
Tukhbatullin A.A., Sharipov G.L., Bagautdinova A.R. The effect of fullerenes C60 and C70 on the photo-and triboluminescence of terbium sulphate crystallohydrate in the solid phase / RSC Advances. 2016. V. 6. P. 26531–26534.
Бурангулова Н.Ф., Тухбатуллин А.А., Шарипов Г.Л. Сонотриболюминесценция суспензий сульфата тербия в н-алканах, насыщенных многоатомными газами // Вестник науки и образования. 2018. №. 18-2 (54). С. 9–12.
Шарипов Г.Л., Абдрахманов А.М., Якшембетова Л.Р. Об относительных интенсивностях квазилиний переходов 5D4→7Fj в спектрах соно-и фотолюминесценции иона Tb3+ в водном растворе / Вестник науки и образования. 2019. №. 23-3 (77). С. 5–8.
Sage I., Bourhill G. Triboluminescent materials for structural damage monitoring / Journal of Materials Chemistry. 2001. V. 11. P. 231–245.
Jarrett C.P., Pichler K., Newbould R., Friend R.H. Transport studies in C60 and C60/C70 thin films using metal-insulator-semiconductor field-effect transistors / Synthetic metals. 1996. 77. P. 35–38.
Макарова Т.Л. Электрические и оптические свойства мономерных и полимеризованных фуллеренов / Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. №. 3. С. 257–293..
Lin M.E., Andres R.P., Reifenberger R., Huffman D.R. Electron emission from an individual, supported C60 molecule // Physical Review B. 1993. V. 47. P. 7546.
Булгаков Р.Г., Галимов Д.И., Сабиров Д.Ш. Новое свойство фуллеренов–аномально эффективное тушение электронно-возбужденных состояний за счет передачи энергии на молекулы C70 и C60 / Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. Т. 85. №. 12. С. 767–770.
Булгаков Р.Г., Галимов Д.И., Пономарева Ю.Г., Невядовский Е.Ю., Гайнетдинов Р. Х. Тушение фуллереном С60 электронновозбужденных ионов лантанидов Ln3+* / Известия АН, Сер. хим. №. 6. С. 921–925.

Ссылка для цитирования данной статьи

Тип лицензии на данную статью – CC BY 4.0. Это значит, что Вы можете свободно цитировать данную статью на любом носителе и в любом формате при указании авторства.

Панова Н.А., Тухбатуллин А.А., Шарипов Г.Л. ВЛИЯНИЕ ГАЗОВ НА МЕХАНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ СМЕСИ КРИСТАЛЛОВ СОЛИ ТЕРБИЯ И ФУЛЛЕРЕНА C60// Вестник науки и образования №11 (142), 2023 [Электронный ресурс].