zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-798Research ArticleСтатьиЛюминесцентные свойства поверхности нанокристаллов ZnS-Mn, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтезаLuminescent Properties of the Surface of ZnS-Mn Nanocrystals Obtained by the Method of Self-Propagating High-Temperature SynthesisГранкинВ. П.GrankinV. P.

87500, Мариуполь

Mariupol, 87500

victor.grankin@gmail.comГранкинД. В.GrankinD. V.

87500, Мариуполь

Mariupol, 87500

КоваленкоА. В.KovalenkoA. V.

49010, Днепр

Dnepr, 49010

kovalenko.dnu@gmail.comХмеленкоО. В.KhmelenkoO. V.

49010, Днепр

Dnepr, 49010

Приазовский государственный технический университетPryazovskyi State Technical UniversityДнепровский национальный университет имени Олеся ГончараOles Honchar Dnipro National University202128052021882179186Copyright © Гранкин В.П., Гранкин Д.В., Коваленко А.В., Хмеленко О.В., 20212021Гранкин В.П., Гранкин Д.В., Коваленко А.В., Хмеленко О.В.Grankin V.P., Grankin D.V., Kovalenko A.V., Khmelenko O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/798

Исследована люминесценция нанокристаллического порошка ZnS-Mn, полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, возбуждаемая за счет химической реакции рекомбинации атомов водорода на поверхности. Описана методика синтеза и характеристики ZnS-Mn, полученные с помощью рентгенодифракционного анализа и спектров ЭПР, а также нестационарные люминесцентные методы изучения элементарных актов взаимодействия водорода с поверхностью. Установлены механизмы реакции рекомбинации атомов Н на поверхности и разработан механизм возбуждения гетерогенной хемилюминесценции нанокристаллического ZnS-Mn атомарным водородом. Определены критерии для сенсоров атомов в газах и показано, что синтезированные образцы ZnS-Mn могут быть использованы для построения высокочувствительных безынерционных хемилюминесцентных сенсоров для диагностики наличия атомов водорода в газах.

The luminescence of nanocrystalline ZnS-Mn powder obtained by the method of self-propagating high-temperature synthesis is studied. The luminescence was excited by the chemical reaction of recombination of hydrogen atoms on the surface. There is described the technique of synthesis and ZnS-Mn characteristics obtained using X-ray diffraction analysis and EPR spectra, and also non-stationary luminescent methods for studying elementary acts of interaction of hydrogen with a surface. The mechanisms of reaction of recombination of H-atoms on the surface are established, and a mechanism is developed for the excitation of heterogeneous chemiluminescence of nanocrystalline ZnS-Mn by atomic hydrogen. Criteria for sensors of atoms in gases are determined. It is shown that the synthesized ZnS-Mn samples can be used to construct highly sensitive inertialess chemiluminescent sensors for detecting hydrogen atoms in gases.

хемилюминесценцияхимический сенсорнанокристаллатомарный водородchemiluminescencechemical sensorsnanocrystalsatomic hydrogenReferencesV. S. Trofimov, E. V. Petrov. Int. J Self-Propag. High-Temp. Synth., 23 (2014) 187—191V. S. Trofimov, E. V. Petrov. Int. J Self-Propag. High-Temp. Synth., 23 (2014) 187—191С. В. Козицький, В. П. Писарський, Д. Д. Поліщук. Фізика і хімія твердого тіла, 4, № 4 (2003) 749—753С. В. Козицький, В. П. Писарський, Д. Д. Поліщук. Фізика і хімія твердого тіла, 4, № 4 (2003) 749—753Н. Е. Корсунская, Ю. Ю. Бачериков, Т. Р. Стара, В. П. Кладько, Н. П. Баран, А. В. Жук, Ю. О. Полищук, А. В. Кучук, Е. Ф. Венгер. ФТП, 47, № 5 (2013) 702—709Н. Е. Корсунская, Ю. Ю. Бачериков, Т. Р. Стара, В. П. Кладько, Н. П. Баран, А. В. Жук, Ю. О. Полищук, А. В. Кучук, Е. Ф. Венгер. ФТП, 47, № 5 (2013) 702—709P. Prathap, N. Revathi, Y. P. Venkata Subbaiah, K. T. Ramakrishna Reddy. J. Phys.: Condensed Matter, 20, N 3 (2007) 27—30P. Prathap, N. Revathi, Y. P. Venkata Subbaiah, K. T. Ramakrishna Reddy. J. Phys.: Condensed Matter, 20, N 3 (2007) 27—30S. M. Mosavi, H. Kafashan. Superlattices and Microstructures, 126 (2019) 139—149S. M. Mosavi, H. Kafashan. Superlattices and Microstructures, 126 (2019) 139—149В. Я. Дегода, А. А. Софиенко. ФТП 44, № 5 (2009) 594—599В. Я. Дегода, А. А. Софиенко. ФТП 44, № 5 (2009) 594—599S. S. Kumar, M. A. Khadar, K. G. M. Nair. J. Lumin., 131 (2011) 786—789S. S. Kumar, M. A. Khadar, K. G. M. Nair. J. Lumin., 131 (2011) 786—789А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкман. Физика соединений А2В6, Москва, Наука (1986)А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкман. Физика соединений А2В6, Москва, Наука (1986)Д. В. Корбутяк, О. В. Коваленко, С. I. Будзуляк, С. М. Калитчук, I. М. Купчак. УФЖ, 1 (2012) 48—95Д. В. Корбутяк, О. В. Коваленко, С. I. Будзуляк, С. М. Калитчук, I. М. Купчак. УФЖ, 1 (2012) 48—95В. П. Гранкин, С. А. Волощук, Д. В. Гранкин. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 6 (2010) 92—98В. П. Гранкин, С. А. Волощук, Д. В. Гранкин. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 6 (2010) 92—98Yu. I. Tyurin, N. N. Nikitenkov, I. T. Sigfusson, A. Hashhash, Van Yaomin, N. D. Tolmacheva. Int. J. Hydrogen Energy, 42 (2017) 12448Yu. I. Tyurin, N. N. Nikitenkov, I. T. Sigfusson, A. Hashhash, Van Yaomin, N. D. Tolmacheva. Int. J. Hydrogen Energy, 42 (2017) 12448V. P. Grankin, V. V. Styrov, E. G. Karpov. J. Chem. Phys., 127 (2007) 134709(1—6)V. P. Grankin, V. V. Styrov, E. G. Karpov. J. Chem. Phys., 127 (2007) 134709(1—6)V. P. Grankin, V. V. Styrov. Phys. Scr., T108 (2004) 33—37V. P. Grankin, V. V. Styrov. Phys. Scr., T108 (2004) 33—37A. Patterson. J. Phys. Rev., 56, N 10 (1939) 978—982A. Patterson. J. Phys. Rev., 56, N 10 (1939) 978—982M. F. Bulaniy, A. V. Kovalenko, A. S. Morozov, O. V. Khmelenko. J. Nano Electron. Phys., 9, N 2 (2017) 02007(1—4)M. F. Bulaniy, A. V. Kovalenko, A. S. Morozov, O. V. Khmelenko. J. Nano Electron. Phys., 9, N 2 (2017) 02007(1—4)A. V. Kovalenko, Ye. G. Plakhtii, O. V. Khmelenko. Funct. Mater., 25, N 4 (2018) 665—669A. V. Kovalenko, Ye. G. Plakhtii, O. V. Khmelenko. Funct. Mater., 25, N 4 (2018) 665—669P. A. Gonzales Beermann, B. R. McGarvey, S. Muralidharan, R. C. Sung. Chem. Mater., 16, N 5 (2004) 915—918P. A. Gonzales Beermann, B. R. McGarvey, S. Muralidharan, R. C. Sung. Chem. Mater., 16, N 5 (2004) 915—918В. П. Гранкин, В. Ю. Шаламов. Журн. прикл. спектр., 66, № 6 (1999) 809—813V. P. Grankin, V. Yu. Shalamov. J. Appl. Spectr., 66 (1999) 940—946

The authors declare that there are no conflicts of interest present.