Novel, microwave assisted route of synthesis of binary oxide semiconducting phases - PbMoO4 and PbWo4

• Autorzy: Kwolek P. , Tokarski T. , Łokcik T. , Szaciłowski K.

Warianty tytułu

PL

Nowa metoda syntezy binarnych faz tlenkowych o charakterze półprzewodnikowym w polu mikrofalowym - PbMoO4 i PbWo4

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Highly crystalline powders of lead molybdate and tungstate were synthesized by a microwave assisted hydrothermal process in a microwave heated high pressure autoclave. Application of this novel and environmentally friendly technique in the synthesis of these compounds has never been reported before. The influence of a time of synthesis on a crystal structure, morphology and a value of a band gap for both PbMoO4 and PbWO4 was examined. The value of the band gap was determined using diffuse reflectance spectroscopy. For lead molybdate the medium value of the band gap equals to ca. 3.2 eV whereas for lead tungstate it oscillates around 4 eV and does not depend on the duration time of the synthesis.

PL

Krystaliczne proszki molibdenianu ołowiu i wolframianu ołowiu otrzymano metodą hydrotermalną w polu mikrofalowym za pomocą wysokociśnieniowego autoklawu mikrofalowego. Metodę ta można uznać za przyjazną dla środowiska, jak dotad nie odnotowano jej zastosowania do syntezy wymienionych związków ołowiu. Zbadano wpływ czasu trwania procesu na strukturę krystaliczną, morfologię i szerokość przerwy energetycznej proszków PbWO4 i PbMoO4. Szerokość pasma wzbronionego wyznaczono za pomocą spektroskopii refleksyjnej. Dla molibdenianu ołowiu otrzymane wartości oscylują wokół 3.2 eV, natomiast dla wolframianu ołowiu przerwa energetyczna jest szersza i wynosi ok. 4 eV. Szerokość pasma wzbronionego w obu przypadkach nie zależy od czasu syntezy.

Słowa kluczowe

EN

lead molybdate; lead tungstate; semiconductor; band gap; microwave assisted synthesis

PL

molibdenian ołowiu; wolframian ołowiu; półprzewodnik; pasmo wzbronione; pole mikrofalowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 1
• Strony: 217--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kwolek P.

autor

Tokarski T.

autor

Łokcik T.

autor

Szaciłowski K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30, Poland

Bibliografia

• [1] Y. Zhang, N. A.W. Holzwarth, R. T. Wiliams, Phys. Rev. B 57, 12738 (1998).
• [2] M. Hashim, C. Hu, X. Wang, X. Li, D. Guo, Appl. Surf. Sci. 258, (2012).
• [3] M. Shen, Q. Zhang, H. Chen, T. Peng, CrystEng- Comm 13, 2785 (2011).
• [4] A. W. Sleight, Acta Crystallogr. B Struct. Sci. 28, 2899 (1972).
• [5] T. Fujita, I. Kawada, K. Kato, Acta Crystallogr. B Struct. Sci. 33, 162 (1977).
• [6] M. W. Stoltzfus, P. M. Woodward, R. Seshadri, J.-H. Klepeis, B. Bursten, Inorg. Chem. 46, 3839 (2007).
• [7] F. A. Danevich, B. V. Grinyov, S. Henry, M. B. Kosmyna, H. Kraus, N. Krutyak, V. M. Kudovbenko, V. B. Mikhailik, L. L. Nagornaya, B. P. Nazarenko, A. S. Nikolaiko, O. G. Polischuk, V. M. Puzikov, A. N. Shekhovtsov, V. I. Tretyak, Y. Y. Vostretsov, Nucl. Instrum. Meth. A 622, 608 (2010).
• [8] H. Kadowaki, N. Saito, H. Nishiyama, H. Kobayashi, Y. Shimodaira, Y. Inoue, J. Phys. Chem. C 111, 439 (2007).
• [9] H. Fu, C. Pan, L. Zhang, Y. Zhu, Mat. Res. Bull. 42, 696 (2007).
• [10] P. Lecoq, I. Dafinei, E. Auffray, M. Schneegans, M. V. Korzhik, O. V. Missevitch, V. B. Pavlenko, A. A. Fedorov, A. N. Annenkov, V. L. Kostylevd, V. D. Ligun, Nucl. Instrum. Meth. A 365, 291 (1995).
• [11] E. Auffray, M. Korjik, A. Singovski, Experimental Study of Lead Tungstate Scintillator Proton-Induced Damage and Recovery, in: SCINT2011 11th International Conference on Inorganic Scintillators and their Applications, Giessen, 2011.
• [12] G. M. Loiacono, J. F. Balascio, R. Bonner, A. Savage, J. Cryst. Growth 21, 1 (1974).
• [13] H. C. Zeng, J. Cryst. Growth 171, 136 (1997).
• [14] D. Piwowarska, S. M. Kaczmarek, M. Berkowski, J. Non-cryst. Solids 354, 4437 (2008).
• [15] K. Tanji, M. Ishii, Y. Usuki, M. Kobayashi, K. Hara, H. Takano, N. Senguttuvan, J. Cryst. Growth 204, 505 (1999).
• [16] R. Lacomba-Perales, J. Ruiz- Fuertes, D. Errandonea, D. Martinez-Garcia, A. Segura, EPL-Europhys. Lett. 83, 37002-5 (2008).
• [17] I. Vesselinov, J. Cryst. Growth 167, 725 (1996).
• [18] H.-L. Wang, X.-D. Ma, X.-F. Qian, J. Yin, Z.-K. Zhu, J. Solid State Chem. 177, 4588 (2004).
• [19] A. Phuruangrat, T. Thongtem, S. Thongtem, Curr. Appl Phys. 10, 342 (2010).
• [20] J. Geng, J.-J. Zhu, H.-Y. Chen, Cryst. Growth. Des. 6, 321 (2006).
• [21] A. Phuruangrat, T. Thongtem, S. Thongtem, J. Cryst. Growth 311, 4076 (2009).
• [22] P. Lidstrom, J. Tierney, B. Wathey, J. Westman, Tetrahedron 57, 9225 (2001).
• [23] C. Gabriel, S. Gabriel, E. H. Grant, B. S. J. Hastead, D. M. P. Mingos, Chem. Soc. Rev. 27, 213 (1998).
• [24] S. Galema, Chem. Soc. Rev. 26, 233 (1997).
• [25] V. Polshettiwar, R. S. Varma, Aqueous Microwave Assisted Chemistry: Synthesis and Catalysis, Cambridge 2012.
• [26] E. E. Chao, K. L. Cheng, Talanta 24, 247 (1977).
• [27] M. Nowak, B. Kauch, P. Szperlich, Rev. Sci. Instrum. 80, 461071 (2009).
• [28] T. P. McLean, The absorption edge spectrum of semiconductors, in: A.F. Gibson (Ed.) Progress in Semiconductors, vol. 5, Heywood & Company Ltd., London, 1960.