«Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами предложили простой и экологичный способ синтеза люминесцентных материалов на основе известных природных минералов — мрамора, мела и известняка. Новый подход позволяет изготавливать ярко-красные светящиеся образцы без использования дорогих реагентов», — сказано в сообщении.

Алюминаты кальция широко используют для создания светящихся материалов — они ярко светятся и долго сохраняют свечение. Их наносят на дорожную разметку, системы аварийного освещения и указатели безопасности. Однако для их производства требуются редкие и дорогие элементы, например, европий и диспрозий, что делает такие материалы дорогими. Ученые нашли новый способ синтеза алюминатов кальция для получения ярких красных фосфоров.

Все полученные образцы дают красное свечение с пиком около 654 нанометров — этот диапазон хорошо различим человеческим глазом. При этом яркость зависит от состава сырья: примеси железа снижают свечение, а магний, наоборот, усиливает его. Самым перспективным материалом для создания светящихся покрытий ученые называют мрамор: благодаря своей однородной структуре и наличию магния в составе он дает наиболее яркое свечение.

«Предложенная нами технология сочетает простоту, экологичность и экономическую выгоду. Ее главное преимущество в том, что для синтеза готового образца не нужны дорогие компоненты, достаточно использовать известное природное сырье. При этом мы точно можем настраивать и управлять свойствами готовых образцов: зная, какие примеси и в каком количестве есть в природном сырье, мы можем настраивать и предсказывать яркость и оттенок свечения», — отметил профессор отделения химической инженерии ТПУ Андрей Мостовщиков.

В будущем технологию ученых можно будет применять для создания светоактивных индикаторов, указателей безопасности и аварийных светильников, где важны долговечность, устойчивость к внешним воздействиям и невысокая стоимость. Результаты исследования ученых опубликованы в журнале Ceramics International.