Томские химики заставили мрамор светиться красным
Они заменили им чистый карбонат кальция и получили более яркое свечение
Российские химики синтезировали красный люминофор на основе алюмината кальция, легированного ионами марганца, используя вместо дорогих химически чистых реагентов природное минеральное сырье — мраморный песок, мел, известняк и доломит. Образец из мрамора засветился ярче эталонного благодаря примесям магния в природном камне, которых нет в чистом карбонате кальция. Исследование опубликовано в журнале Ceramics International, о нем рассказали в пресс-службе Минобрнауки.
Люминофоры давно вошли в повседневную жизнь: они светятся в дорожной разметке, на аварийных табличках, в светодиодных лампах и декоративных красках. Для оптически активных строительных покрытий обычно используют люминофоры на основе алюминатов кальция: их кристаллическая решетка хорошо принимает самые разные активные ионы, которые и задают цвет свечения, при этом они обладают устойчивостью к механическим воздействиям. Традиционно роль таких ионов играют редкоземельные элементы — европий, диспрозий, эрбий, однако их высокая стоимость ограничивает применение в массовых строительных и декоративных изделиях. Также ситуацию усложняет тот факт, что обычно для синтеза алюминатов используют химически чистые соединения кальция и алюминия, что приводит к дополнительному росту стоимости.
Ольга Назаренко (O. Nazarenko) из Томского политехнического университета с коллегами предложила использовать не синтетический карбонат кальция, а природные минералы, которые добываются в промышленных масштабах как побочные продукты горной добычи. Для синтеза смешивали измельченный природный материал (мраморный песок, кусковой мел, известняк и доломит) с микронным порошком металлического алюминия, диоксидом марганца как источником ионов Mn