Silver molecular clusters were synthesized in photo-thermo-refractive glasses using the Na+–Ag+ ion exchange technique followed by heat treatment.

Luminescent silver clusters stabilized in different hosts represent an important class of new luminophores with numerous potential applications. Nevertheless, there are a lot of open questions regarding the emission mechanism of the clusters. In this work, luminescence properties of silver clusters in a silica-based glass were analyzed by using steady-state and time-resolved spectroscopy. The obtained results suggest that deactivation of cluster excited states does not include cluster interaction and should be treated on a single cluster scale. The temperature change of cluster emission confirms the mechanism of temperature-activated intersystem crossing as a way of excited singlet state deactivation. The study of fluorescence temperature dependence reveals the features attributed to the existence of two different temperature-activated quenching processes.

No abstract

https://orcid.org/0000-0002-1341-067X Аннотация Предмет исследования. Исследованы фотокаталитические свойства наноструктур Ag-AgBr, сформированных методом низкотемпературного ионного обмена с последующей термообработкой в натриево-цинкалюмосиликатном стекле с бромом. Метод. Синтезировано стекло на основе матрицы Na 2 O-ZnO-Al 2 O 3 -SiO 2 , легированной оксидами сурьмы Sb 2 O 3 , церия CeО 2 и бромом. Методом ионного обмена на поверхности натриево-цинк-алюмосиликатного стекла сформирован слой, содержащий ионы серебра. Образцы были погружены в смесь нитратов 5AgNO 3 /95NaNO 3 (мол.%) при температуре 320 °C в течение двух часов. Последующая термообработка при 500 °С привела к формированию наноструктур Ag-AgBr в поверхностном слое. Фотокаталитические свойства Ag-AgBr наноструктур на поверхности стекла измерены по деградации метилового оранжевого красителя. Основные результаты. Проведено комплексное исследование спектральных и фотокаталитических свойств Ag-AgBr наноструктур. Показано, что после ионного обмена и термообработки сформировалась кристаллическая оболочка AgBr размером 6 нм на наночастицах серебра. Установлено, что наличие фотокатализатора с наноструктурами Ag-AgBr в поверхностном слое стекла в процессе ультрафиолетового облучения привело к деградации метилового оранжевого красителя на 77 %. Уменьшение толщины ионообменного слоя до 5 мкм посредством химического травления уменьшило эффективность деградации метилового оранжевого красителя до 15 %. Практическая значимость. Результаты работы могут быть применимы в устройствах для фотокаталитического разложения воды при получении водорода. Ключевые слова ионный обмен, бромидное натриево-цинк-алюмосиликатное стекло, наночастицы серебра, AgBr нанокристаллы, фотокатализ, метиловый оранжевый краситель Благодарности Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда (проект № 20-19-00559.) Авторы благодарят инженера Университета ИТМО Н.К. Кузьменко за проведение рентгенофазового анализа.

No abstract