ВКР_Жидоморова

1. Влияние условий синтеза на фазовое состояние наночастиц в системе LаPO4-GdPO4-YPO4-(nH2O)

Минобрнауки России
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)»
Выпускная квалификационная работа магистра
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА НА ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ
НАНОЧАСТИЦ В СИСТЕМЕ
LаPO4-GdPO4-YPO4-(nH2O)
Кафедра физической химии
Студентка: Жидоморова К.А.
Научный руководитель: Проскурина О.В., к.х.н., доцент
Научный консультант: Еникеева М.О., м.н.с. лаб. новых
неорганических материалов ФТИ им. А.Ф. Иоффе
Санкт-Петербург
17 июня 2026

2.

Объекты исследования
REEPO4
Монацит (Р21/n)
(REE: La→Gd)
REEPO4·nH2O
Рабдофан (С2), (P6222)
(REE: La →Gd, Y)
REEPO4
Ксенотим (I41/amd)
(REE: Gd→Lu, Y)
Применение заключается в:
• Получение
отходов
матриц
для
иммобилизации
радиоактивных
REEPO4·2H2O
Черчит (С2/с)
(REE: Gd, Tb, Dy, Y)
H2O
• Создании композитов для высокотемпературных применений
• Геохронологии (монацит)
• Создании высокоинтенсивных люминофоров
Duran E.C. et al. (2024), Acta Crystallogr. C Struct. Chem.

3. Цель: определение условий формирования, фазового состояния и люминесцентных свойств наночастиц в системе

LaPO4-GdPO4-YPO4-(nH2O), активированных ионами европия
серия 1 (осаждение, ГТО t = 2 ч, 5 и 13 суток)
серия 2 (ГТО t = 13 суток)
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
Задачи:
• Получить наночастицы в квазибинарной системе LaPO4-
0.00
1.00
GdPO4-(H2O) методом осаждения и гидротермальной
обработки (ГТО) при различной продолжительности
изотермической выдержки (Т = 230ºС, Р ≈ 10 МПа,
рН ≈ 1);
0.25
0.75
• Синтезировать серии образцов в квазитройной системе
LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O)
при
продолжительности
изотермической
номинального состава образцов;
• Провести
физико-химическую
полученных образцов;
• Получить
LaPO4
0.50
0.50
варьировании
выдержки
и
0.75
0.25
характеризацию
1.00
0.00
наночастицы в системе LaPO4-GdPO4-YPO4EuPO4-(H2O) и исследовать их люминесцентные свойства. YPO4
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
GdPO4

4. Результаты в системе LaPO4-GdPO4-(H2O)

Монацит
Рабдофан
100
80
a
100
80
60
Рабдофан 100%
40
20
60
Монацит
V/z, Å3
Доля фаз,%
Доля фаз, %
τ = 2 часа
b
Рабдофан
40
осаждение
τ = 2 часа
b 80100
Рабдофан
100
Рабдофан
Монацит
98
98
78
96
96
76
96
94
74
94
94
92
92
72
ГТO
90
70
92
5с
уто
к
90
20
98
V/z, Å
100
V/z, Å3
осаждение
a
90
88
68
88
66
86
86
88
86
LaPO4
с
0.6
0.8
x
τ = 3 суток
1.0
0
0.0
GdPO4
LaPO4
Монацит
Рабдофан
100
0.2
0.4
0.6
0.8
x
1.0
0.0
GdPO4
LaPO4
0.4
0.6
0.8
x
c
τ = 5 суток
d
0.2
20
0
0.0
LaPO4
V/z, Å3
Доля фаз, %
Доля фаз, %
Монацит
40
60
Монацит 100%
20
0.2
0.4
0.6
х
0.8
1.0
GdPO4
0
0.0
LaPO4
Средневзвешенное значение размера
кристаллитов образцов со структурой
рабдофана (метод осаждения) ⁓ 7 нм
0.2
0.4
0.6
x
0.8
1.0
GdPO4
LaPO4
d
0.4
0.6
0.8
84
1.0
GdPO4
x
τ = 5 суток
80
98
78
78
76
96
76
76
74
94
74
74
72
72
70
70
68
68
66
66
Рабдофан
Монацит
ГТО
72
5с
70
40
GdPO4
0.2
100
78
80
60
64
0.0
τ = 3 суток
80
100
80
1.0
уто
к
92
90
68
88
66
86
64
0.0
84
1.0
0.0
GdPO4
LaPO4
LaPO4
0.2
0.4
0.6
x
Средневзвешенное значение размера
кристаллитов образцов со структурой
рабдофана и монацита (ГТО τ = 2 часа) ⁓ 20 нм
0.8
80
Монацит
0.2
0.4
0.6
x
0.8
V/z, Å3
0.4
V/z, Å3
0.2
V/z, Å3
0
0.0
1.0
GdPO4
Средневзвешенное значение размера
кристаллитов образцов со структурой
монацита (ГТО τ = 3 и 5 суток ) ⁓ 150 нм

5. Исследование термических свойств частиц со структурой рабдофана, полученных методом осаждения

Образец
LaPO4
La0.80Gd0.20PO4
La0.52Gd0.48PO4
La0.24Gd0.76PO4
La0.15Gd0.85PO4
GdPO4
Этап
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Ттрансф, °С
601
662
701
728
734
733
n
0.26
0.44
0.25
0.29
0.50
0.24
0.25
0.50
0.14
0.26
0.45
0.17
0.25
0.49
0.14
0.15
0.42
0.26
∑n
0.95
1.03
0.89
0.88
0.88
0.83

6. Результаты в системе LaPO4-GdPO4-(H2O)

7. Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных методом осаждения

a
b
100
100
Рабдофан
Ксенотим
80
98
Y0.75
60
V/z, Å3
Доля фаз,%
Y1.00
Y0.90
40
Y0.60
Рабдофан
Ксенотим
80
78
96
76
94
74
92
72
90
70
88
68
86
66
20
Y0.47
0
0.0
Y0.45
Y0.25
0.2
0.4
0.6
x
Y0.07
Y0.00
10
15
20
25
30
35
2q, о
Обозначение
образца
Номинальный состав
Валовый состав (РФлА)
Валовый состав (РСМА)
Y0.45
La0.22Gd0.22Y0.55PО4
La0.28(2)Gd0.33(3)Y0.39(4)PO4
La0.28(1)Gd0.30(1)Y0.42(2)PО4
Средний состав группы частиц со структурой рабдофана La0.27(1)Gd0.35(1)Y0.38(1)PO4
0.8
1.0
84
0.0
0.2
0.4
0.6
x
0.8
64
1.0
V/z, Å3
Рабдофан
Ксенотим

8. Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 2 часа

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 2 часа
Рабдофан
b
101
a
100
100
Рабдофан
90
Y1.00
98
*
80
Y0.85
Y0.75
Y0.70
70
Рабдофан
Монацит
Ксенотим
60
50
V/z, Å3
Доля фаз, %
Y0.90
40
Ксенотим
Монацит
*
80
78
96
76
94
74
92
72
90
70
88
68
86
66
30
Y0.65
20
Y0.60
10
Y0.55
0
0.0
Y0.45
Y0.33
0.2
0.4
х
0.6
0.8
84
0.0
1.0
0.2
с
100
Y0.10
90
200
111
Y0.25
Y0.07
80
Монацит
Рабдофан
Ксенотим
70
60
10
15
20
25
30
D,нм
Y0.00
35
50
40
2q, о
30
20
Обозначение
образца
Номинальный состав
Y0.45
La0.27Gd0.27Y0.45PО4
Валовый состав (РФлА)
Валовый состав (РСМА)
10
0
0.0
La0.28(2)Gd0.31(4)Y0.41(6)PO4
La0.28(1)Gd0.27(1)Y0.45(1)PО4
0.2
0.4
0.6
х
0.8
1.0
0.4
x
0.6
0.8
64
1.0
V/z, Å3
Ксенотим
Монацит

9. Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 2 часа

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 2 часа
Y0.45
Среднее значение толщины частиц
рабдофана (ПЭМ) – 24±1 нм
Среднее
значение
размеров
кристаллитов (метод Шеррера)
– 20±4 нм
Средневзвешенное
значение
размера кристаллитов – 37±5 нм
с
60
Толщина
≈40 нм
φ, %
40
20
0
0
20
40
60
Размер частиц, нм
80
100
Средний состав частиц со структурой рабдофана
La0.21(1)Gd0.26(1)Y0.53(1)PO4

10.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 5 суток
90
Ксенотим
Доля фаз, %
101
Y1.00
Y0.85
78
76
70
60
50
40
Рабдофан
Монацит
Ксенотим
100
Рабдофан
Монацит
Ксенотим
10
Y0.75
111
0
0.0
96
74
94
72
92
70
90
68
88
66
86
0.2
0.4
0.6
0.8
64
0.0
1.0
0.2
0.4
x
200
Y0.45
с
80
70
Y0.10
Рабдофан
Монацит
Ксенотим
60
15
20
25
2q,
o
30
35
D,нм
50
Y0.00
0.6
x
Y0.33
10
98
30
20
Y0.60
80
80
V/z, Å3
Рабдофан
Монацит
b
100
40
30
20
10
0
0.0
0.2
0.4
0.6
x
0.8
1.0
0.8
84
1.0
V/z, Å3
а

11.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 5 суток
Y0.45
Средний состав частиц со структурой
монацита La0.27(1)Gd0.29(1)Y0.44(1)PO4
Средний состав частиц со структурой
ксенотима La0.01(1)Gd0.16(1)Y0.83(1)PO4
Обозначение
образца
Состав (РСМА) частиц
со структурой монацита
Y0.00
Y0.10
Y0.33
Y0.45
Y0.60
Y0.75
Y0.85
Y1.00
La0.51(1)Gd0.49(1)PО4
La0.44(1)Gd0.44(1)Y0.12(1)PO4
La0.33(1)Gd0.31(2)Y0.36(2)PO4
–
La0.35(4)Gd0.21(1)Y0.43(5)PO4
La0.31(2)Gd0.11(1)Y0.58(2)PO4
La0.51(2)Gd0.04(1)Y0.45(1)PO4
–
Состав (РСМА) частиц
со структурой
ксенотима
–
–
La0.05(3)Gd0.19(2)Y0.76(3)PO4
La0.04(1)Gd0.18(1)Y0.78(1)PO4
La0.05(1)Gd0.17(1)Y0.78(2)PO4
La0.04(1)Gd0.10(1)Y0.86(1)PO4
La0.04(1)Gd0.07(1)Y0.89(1)PO4
YPО4

12.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 5 суток
Enikeeva M. O. et al. (2026), Ceram. Intern.

13.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 13 суток.
Часть 1
а
Y0.45
b
100
80
90
78
Moнацит
5 суток
50
40
30
20
5 суток
10
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
76
76
74
74
72
72
70
70
68
68
66
66
64
0.0
1.0
0.2
0.4
х
0.6
0.8
Средний состав частиц со
структурой монацита
La0.38(1)Gd0.28(1)Y0.34(1)PO4
64
1.0
x
с
b'
80
80
80
Монацит
78
70
76
Ксенотим
Ксенотим 5 суток
76
60
74
74
50
72
72
70
70
30
68
68
20
66
66
10
64
0.0
0.2
0.4
0.6
x
0.8
64
1.0
D, нм
78
V/z, Å3
V/z, Å3
78
Ксенотим
V/z, Å3
60
Moнацит
Ксенотим
V/z, Å3
Доля фаз, %
80
70
80
Монацит
Ксенотим
Средний состав частиц со
структурой ксенотима
La0.03(1)Gd0.19(1)Y0.78(1)PO4
40
0
0.0
0.2
0.4
0.6
х
0.8
1.0

14.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 13 суток.
Часть 2
b
a
80
100
90
Gd0.34
78
76
Moнацит
Moнацит
Ксенотим
78
76
60
50
40
30
74
74
72
72
70
70
68
68
66
66
20
10
0
0.0
Gd0.27
Gd0.27
0.3
64
0.0
0.4
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
2
0.00
200
20
25
12 1
2q,o
30
35
24
0.2
x (Gd)
LaPO4
1.00
2
0.25
0.75
Gd0.05
15
0.1
серия 1 (осаждение, ГТО t = 2 ч, 5 и 13 суток)
Gd0.13
Gd0.05
10
0.2
x (Gd)
серия 2 (ГТО t = 13 суток)
12 1
Gd0.13
0.1
0.50
26
28
30
0.50
32
2q,o
0.75
0.25
1.00
0.00
0.00
YPO4
0.25
0.50
0.75
1.00
GdPO4
0.3
64
0.4
V/z, Å3
70
V/z, Å3
101
Gd0.34
80
Доля фаз,%
Ксенотим
Монацит
Moнацит
Ксенотим
Moнацит
Moнацит
Ксенотим
80

15.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 13 суток

16.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 28 суток
200
101
Ксенотим
Монацит
Ксенотим
Монацит
Gd0.65
Gd0.65
Gd0.45
Gd0.45
Gd0.42
Gd0.42
1
Gd0.33
Gd0.33
Gd0.24
Gd0.24
Gd0.21
Gd0.21
Gd0.15
Gd0.15
Gdсерия
0.091 (осаждение, ГТО t = 2 ч, 5 и 13 суток)
Gd0.09
серия 2 (ГТО t = 13 суток)
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
серия 3 (ГТО t = 28 суток)
15
20
25
0.00
30
LaPO4
35
40
2q,o
0.75
0.50
0.50
0.75
0.25
1.00
0.00
YPO4
12
12
0.50
0.75
24
2
12 1
26
28
30
32
Средний состав частиц со
структурой ксенотима
La0.02(1)Gd0.22(1)Y0.76(1)PO4
0.25
0.25
50
2
1
2q,o
1.00
0.00
45
1
2
1
Средний состав частиц со
структурой монацита
La0.32(1)Gd0.25(1)Y0.43(1)PO4
2
2
Gd0.33 (Y0.45)
1.00
GdPO4

17.

Результаты в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 28 суток
Gd0.33 (Y0.45)

18.

Исследование люминесцентных свойств в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-EuPO4-(H2O) образцов, полученных
ГТ-условиях при τ = 2 часа. Часть 1
35
7
5D
2q, o
550
600
650
700
750
800
7
F3
F6
7F
0
7F
2
lex = 395 нм
7F
J'
0
7F
6
J
1
F3
5D
7F
4
7F
4
1
7
lex = 395 нм
5D
30
7F
4
F2
Eu0.05 (ксенотим)
Интенсивность, отн. ед.
25
7F
1
7F
2
20
7
1
15
7F
J'
J
Интенсивность, отн. ед.
10
5D
5D
Eu0.01
7F
2
Eu0.03
lex = 365 нм
F1
1
Eu0.05
7
5D
Интенсивность, отн. ед.
7F
2
F4
1
7
Eu0.01 (ксенотим+рабдофан)
Eu0.03 (ксенотим)
Eu0.05 (ксенотим)
5D
Ксенотим
5D
Eu0.01 ксенотим+рабдофан
Eu0.03 ксенотим
Eu0.05ксенотим
850
Длина волны, нм
550
Обозначение
образца
Eu0.01
Eu0.03
Eu0.05
Номинальный состав
Валовый состав (РСМА)
Eu0.01La0.03Gd0.10Y0.86PО4
Eu0.03La0.01Gd0.10Y0.86PО4
Eu0.05Gd0.09Y0.86PO4
Eu0.01(1)La0.02(1)Gd0.10(1)Y0.87(1)PО4
Eu0.03(1)La0.01(1)Gd0.09(1)Y0.87(1)PО4
Eu0.05(1)Gd0.08(1)Y0.87(1)PO4
600
650
700
750
Длина волны, нм
800
850
540 555 570 585 600
Длина волны, нм

19.

Исследование люминесцентных свойств в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-EuPO4-(H2O) образцов, полученных
ГТ-условиях при τ = 2 часа. Часть 2
lex = 365 нм
F3
0
7F
0
7F
4
560
580
7F
6
Eu0.07
10
15
20
2q,
25
30
35
550
o
600
650
700
750
800
Длина волны, нм
Обозначение
образца
Eu0.07
Eu0.14
Eu0.25
Eu0.37
Номинальный состав
Валовый состав (РСМА)
Eu0.07Gd0.87Y0.06PО4
Eu0.14Gd0.76Y0.10PО4
Eu0.25Gd0.65Y0.10PO4
Eu0.37Gd0.53Y0.10PO4
Eu0.08(1)Gd0.87(1)Y0.05(1)PО4
Eu0.15(1)Gd0.78(1)Y0.07(1)PО4
Eu0.26(1)Gd0.65(1)Y0.09(1)PO4
Eu0.38(1)Gd0.53(1)Y0.08(1)PO4
850
600
Длина волны, нм
lex = 395 нм
5D
7F
1
Интенсивность, отн. ед.
7
7F
0
5D
7F
2
7F
2
Eu0.07
Eu0.14
Eu0.25
Eu0.37
1
Eu0.14
7F
J'
J
Eu0.07
Eu0.14
Eu0.25
Eu0.37
5D
Eu0.25
5D
7F
1
Интенсивность, отн. ед.
Eu0.37
lex = 365 нм
Интенсивность, отн. ед.
7F
4
Рабдофан
J
7F
J'
Eu0.07
Eu0.14
Eu0.25
Eu0.37
7F
2
7
7F
0
550
600
F3
650
7F
6
700
750
Длина волны, нм
800
850

20. Выводы

1. Показано, что в квазибинарной системе LaPO4-GdPO4-(H2O) на всех этапах синтеза формируется ряд непрерывных твердых
растворов, что позволяет говорить о полном изоморфизме в системе. Структурная трансформация наночастиц из рабдофана в
монацит осуществляется путем структурной перестройки отдельных наночастиц в структуру монацита.
2. Исследованы фазовые отношения в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) в ГТ-условиях Т = 230ºС и Р ≈ 10 МПа при τ= 2 часа, 5, 13
и 28 суток. Определено, что для образцов Y0.00–Y0.45 наночастицы со структурой рабдофана выступают предшественником для
фаз со структурами монацита и ксенотима. Показано, что через 5 суток изотермической выдержки в системе формируются
кристаллы со структурой ксенотима, содержащие не более 6-7 мол. % лантана и переменное количество иттрия и гадолиния.
3. Установлено, что в ГТ-условиях при τ = 13 суток в наночастицах исчезает фаза со структурой рабдофана. Структурная
трансформация происходит за счет перераспределения компонентов фазы со структурой рабдофана между фазами со структурой
монацита и ксенотима. Для образцов, содержащих не менее 28 мол. % лантана установлено неоднородное распределение
катионов по объему частиц со структурой монацита.
4. Показано, что увеличение изотермической выдержки до 28 суток не приводит к установлению равновесия в системе. Образцы,
содержащие пропорциональное количество катионов представлены фазой со структурой ксенотима (содержащей не более 6-7
мол. % лантана и переменное количество иттрия и гадолиния) и фазой со структурой монацита различного состава. Установлена
область гомогенности фазы со структурой ксенотима в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-(H2O) Т = 230ºС и Р ≈ 10 МПа.
5. Получены спектры испускания люминесценции образцов, синтезированных в ГТ-условиях, со структурой ксенотима и рабдофана
в системе LaPO4-GdPO4-YPO4-EuPO4-(H2O). В результате анализа спектров установлено отсутствие центров симметрии в
локальной симметрии иона Eu3+ в наночастицах ксенотима. Спектры испускания люминесценции образцов со структурой
рабдофана демонстрировали отличия от результатов для структуры ксенотима, что было обусловлено изменениями в
кристаллическом поле.

21.

Благодарность
Автор выражает глубокую признательность за внимание к работе, постоянный интерес и помощь в трактовке результатов:
• Научному руководителю – О. В. Проскуриной
• Научному консультанту – М. О. Еникеевой
Автор благодарит старшего научного сотрудника лаборатории материалов и процессов для водородной энергетики в Физикотехническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН , Лебедева Л. А., за помощь с разработкой, установкой и запуском приборного
оборудования для измерения люминесцентных свойств материалов на кафедре физической химии в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
В ходе выполнения работы было задействовано оборудование Инжинирингового центра СПбГТИ(ТУ), кафедры физической
химии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и лаборатории новых неорганических материалов (ФТИ им. А.Ф. Иоффе). Просвечивающая
электронная микроскопия и элементное картирование наночастиц выполнено на оборудовании Национального центра
исследования катализаторов Института катализа СО РАН совместно с Герасимовым Е.Ю.
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!

22.

Приложение
Схема исследования
Растворы
La(NO3)3,
Gd(NO3)3,
Y(NO3)3,
Eu(NO3)3
Раствор
NH4H2PO4
Осаждение T = 25oC
pH 1
РФА
РЭМ
РСМА
РФлА
Гидротермальный синтез
Т = 230оС, τ = 2 ч, 5, 13 и 28
суток при рН 1
РФА
РЭМ
РСМА
РФлА

23.

Дифрактограммы образцов, полученных методом осаждения
Рабдофан
Ксенотим
Y1.00
Y0.90
Y0.75
Y0.60
Y0.47
Y0.45
Y0.25
Y0.07
Y0.00
10
15
20
25
30
35
2q, о
*Enikeeva M.O. et al., (2024), Inorg. Chem. Commun.

24.

Результаты локального элементного состава для образцов, полученных ГТ-условиях при τ = 13 и 28 суток
Обозначение
образца
Y0.00
Y0.10
Y0.33
Y0.45
Y0.60
Y0.75
Y0.85
Y1.00
Валовый состав
(РСМА)
La0.52(1)Gd0.48(1)PО4
La0.46(1)Gd0.43(1)Y0.11(1)PO4
La0.34(1)Gd0.33(1)Y0.33(1)PO4
La0.30(2)Gd0.26(1)Y0.44(2)PO4
La0.19(3)Gd0.20(1)Y0.61(4)PO4
La0.11(1)Gd0.11(1)Y0.78(1)PO4
La0.04(1)Gd0.07(1)Y0.88(1)PO4
YPО4
Состав (РСМА) частиц Состав (РСМА) частиц со
со структурой монацита
структурой ксенотима
La0.52(1)Gd0.48(1)PО4
–
La0.46(1)Gd0.43(1)Y0.11(1)PO4
–
La0.32(1)Gd0.32(1)Y0.36(1)PO4 La0.05(1)Gd0.18(1)Y0.77(2) PO4
La0.32(1)Gd0.28(1)Y0.41(2)PO4 La0.03(2)Gd0.18(1)Y0.79(2)PO4
La0.38(1)Gd0.22(2)Y0.40(1)PO4 La0.05(1)Gd0.16(1)Y0.79(1)PO4
La0.21(8)Gd0.11(1)Y0.68(8)PO4 La0.06(1)Gd0.12(1)Y0.82(1)PO4
La0.26(5)Gd0.06(1)Y0.68(5)PO4 La0.04(1)Gd0.07(1)Y0.89(1)PO4
–
YPО4
Обозначение
образца
Gd0.05
Gd 0.13
Gd 0.27
Gd 0.34
Валовый состав
(РСМА)
La0.44(2)Gd0.06(1)Y0.50(2)PO4
La0.33(3)Gd0.13(1)Y0.54(4)PO4
La0.16(1)Gd0.27(1)Y0.56(1)PO4
La0.08(1)Gd0.34(1)Y0.59(1)PO4
Состав (РСМА) частиц
со структурой монацита
La0.45(1)Gd0.06(1)Y0.49(1)PO4
La0.40(3)Gd0.13(1)Y0.47(3)PO4
La0.30(3)Gd0.27(2)Y0.44(3)PO4
La0.25(3)Gd0.31(1)Y0.44(3)PO4
Состав (РСМА) частиц
со структурой ксенотима
La0.05(1)Gd0.04(1)Y0.92(1)PO4
La0.07(1)Gd0.09(1)Y0.84(2)PO4
La0.04(1)Gd0.23(1)Y0.73(2)PO4
La0.03(1)Gd0.27(1)Y0.70(2)PO4
Обозначение
образца
Gd0.09
Gd 0.15
Gd 0.21
Gd 0.24
Gd 0.33
Gd 0.42
Gd 0.45
Gd 0.65
Валовый состав
(РСМА)
La0.28(3)Gd0.08(1)Y0.64(3)PO4
La0.48(1)Gd0.13(1)Y0.39(1)PO4
La0.35(2)Gd0.20(1)Y0.45(3)PO4
La0.17(1)Gd0.22(1)Y0.61(1)PO4
La0.32(2)Gd0.30(1)Y0.38(2)PO4
La0.28(1)Gd0.39(1)Y0.33(2)PO4
La0.18(3)Gd0.43(1)Y0.39(3)PO4
La0.09(1)Gd0.64(1)Y0.27(2)PO4
Состав (РСМА) частиц
со структурой монацита
La0.51(7)Gd0.08(2)Y0.41(6)PO4
La0.49(1)Gd0.13(1)Y0.38(2)PO4
La0.41(2)Gd0.20(1)Y0.39(2)PO4
La0.43(3)Gd0.24(1)Y0.33(3)PO4
La0.32(1)Gd0.29(1)Y0.39(1)PO4
La0.25(1)Gd0.38(1)Y0.37(1)PO4
La0.23(1)Gd0.43(1)Y0.34(2)PO4
La0.10(1)Gd0.62(1)Y0.28(1)PO4
Состав (РСМА) частиц
со структурой ксенотима
La0.06(1)Gd0.06(1)Y0.88(1)PO4
La0.04(1)Gd0.09(1)Y0.88(1)PO4
La0.04(1)Gd0.13(1)Y0.83(1)PO4
La0.03(1)Gd0.19(1)Y0.77(1)PO4
La0.03(1)Gd0.18(1)Y0.79(1)PO4
La0.02(1)Gd0.22(1)Y0.76(1)PO4
La0.04(1)Gd0.34(2)Y0.62(3)PO4
La0.01(1)Gd0.46(4)Y0.52(5)PO4
.
.

25.

Результаты обработки дифрактограмм методом Ритвельда для образцов в ГТ-условиях при τ = 28 суток
Образец
Валовый
(РСМА)
состав
Доля фаз
Монацит-1 30.5%
Gd0.09
La0.28(3)Gd0.08(1)Y0.64(3)PO4
Монацит-2 16.8%
Ксенотим 52.7%
Монацит-1 17.3%
Gd0.15
La0.48(1)Gd0.13(1)Y0.39(1)PO4
Gd0.21
La0.35(2)Gd0.20(1)Y0.45(3)PO4
Gd0.24
La0.17(1)Gd0.22(1)Y0.61(1)PO4
Gd0.33
La0.32(2)Gd0.30(1)Y0.38(2)PO4
Gd0.42
La0.28(1)Gd0.39(1)Y0.33(2)PO4
Gd 0.45
La0.18(3)Gd0.43(1)Y0.39(3)PO4
Gd0.65
La0.09(1)Gd0.64(1)Y0.27(2)PO4
Монацит-2 58.3%
V/z,
Å3, V/z,
Å3, V/z,
Å3,
Монацит-1 Монацит-2 Ксенотим
Монацит-1 Монацит-2
Ксенотим
75.48
72.05
73.38
Монацит-1 Монацит-2
Ксенотим
72.28
Ксенотим 24.4%
Монацит-1
22.0%
Монацит-1
Монацит-2 44.0%
72.18
Ксенотим 34.0%
Монацит-2 68.5%
–
Ксенотим 31.5%
Монацит-1 14.9%
Монацит-1
Монацит-2 68.2%
72.28
Ксенотим 16.9%
Монацит-2 95.5%
–
Ксенотим 4.5%
72.16
71.95
Монацит-2
Ксенотим
71.73
72.12
70.87
72.28
Монацит-2 39.8%
Монацит-2
Ксенотим
71.15
72.70
Монацит-2
Ксенотим
70.34
72.87
Ксенотим 60.2%
Монацит-2 81.1%
Ксенотим 18.9%
–
–
Монацит-2 Ксенотим
72.65
72.36
Монацит-2
Ксенотим
71.56
72.24
Монацит-2 Ксенотим

26.

Зависимость интегральной интенсивности люминесценции от содержания иона Eu3+ и возбуждении с
разной длиной волны
Структура ксенотима
Структура рабдофана
(l)ex = 365 нм
lex = 365 нм
lex = 395 нм
Интенсивность, отн. ед.
1.25x106
Интенсивность, отн. ед.
(l)ex = 395 нм
4.0x103
1.00x106
7.50x105
5.00x105
3.8x103
3.6x103
3.4x103
2.50x105
3.2x103
1
2
3
4
Содержание EuPO4, %
5
5
10
15
20
25
30
Содержание EuPO4, %
35
40

27.

Характеристические переходы, наблюдаемые в спектре испускания люминесценции соединений европия(III).
ЭД – электрический дипольный переход, МД – магнитный дипольный переход
Переход
Характер
перехода
Диапазон длин волн, нм
5D →7F
0
0
ЭД
570-585
5D →7F
0
1
МД
585-600
5D →7F
0
2
5D →7F
0
3
ЭД
ЭД
610-630
640-660
Относительная
интенсивность
Примечание
от очень низкой до
наблюдается только для Cn, Cnv и Cs
высокой
точечных групп симметрии
высокая
от высокой до очень
высокой
от очень низкой до
низкой
интенсивность практически не зависит от
окружения
сверхчувствительный переход,
интенсивность очень сильно зависит от
окружения
запрещенный переход
интенсивность зависит от
5D →7F
0
4
ЭД
680-710
от средней до высокой
окружения, переход не является
сверхчувствительным
5D →7F
0
5
ЭД
740-770
5D →7F
0
6
ЭД
810-840
очень низкая
от очень низкой до
средней
запрещенный переход
практически не наблюдается