Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
198
T1: P–65 
Spectroscopic studies of calcium silicate layers derived from different 
organic precursors 
 
Magdalena Rokita
1 
 
1 
AGH University of Science and Technology, Department of Material Science and Ceramics, 30-059 
Kraków, al. Mickiewicza 30, Poland, e-mail: [e-mail] 
 
 
Sol-gel  method  is  one  of  prevalent  methods  of  to  produce  silicate  materials.  Tetraethyl 
orthosilicate (TEOS) is the most often used precursor of silicon in this method. Change of the silicon 
precursor or replacing part of TEOS with a different precursor creates the possibility of modification 
of the structure and properties of the resulting material. It may lead to change in crystallinity, as well 
as change in the phase composition of the material. 
 
A  series  of  silicate  sols  including  calcium  was  prepared  by  applying  three  types  of  silicon 
precursors:  Si(OC
2
H
5
)
4
  (TEOS),  (SiCH
3
)
2
(SiOC
2
H
6
)
n
  (PDMS)  and  Si(OC
2
H
5
)
3
CH
3
  (TEMS).  The 
received sols were heated in various temperatures in the atmosphere of argon or air. The heating time 
ranged from 1 to 24 hours. 
 
The  resulting  materials  were  subjected  to  the  XRD  PD  tests  to  determine  whether  they  are 
crystalline or amorphic, and in case of crystalline samples to determine their phase composition. The 
process of transformation and crystallisation, if any, of sols was controlled with the application of X-
ray diffraction and IR spectroscopy. As the resulting gels were very fine crystalline, considering the 
high-crystalline metallic base, unanimous determination of the phase composition of the gels with the 
XRD PD method was not possible. IR spectroscopy was used as the main research method. Changes 
in position, shape and width of the bands depending the conditions of the heat treatment (temperature, 
time and atmosphere – air or argon) as well as different types of silicon and calcium precursors were 
analysed. 
 
Fig. 1. IR spectra of selected amorphous and crystalline samples. 
 
 
It was proven that silicate gels of the same assumed chemical composition may constitute one- or 
multiphase material  in which  calcium silicates are  the  main phases (mostly pseudowollastonite  and 
tobermorite) as well as quartz or cristobalite. It was shown that the structure and phase composition of 
the  resulting  materials  are  mostly  determined  by:  atmosphere  of heat  treatment  and  the  type  of  the 
applied precursors. 
 
Keywords: silica sol; IR spectra; Si-precursors  
 
Acknowledgment 
This work was funded under project no. 11. 11. 160. 767 at the AGH University of Science and Technology in 
Krakow. 
 
References  
[1]  M. Rokita, Spectrochim. Acta A 79 (2011) 733.   
[2] Rokita M., Mozgawa W., Adamczyk A., J. Mol. Str. 1070 (2014) 125. 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
199
T1: P–66 
Optical and structural studies of tellurite glass 
modified with erbium ions 
 
Katarzyna Pach
1
, Edmund Golis
1
, Maciej Sitarz
2
, and Jacek Filipecki
1
 
 
1 
Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Science, Jan Dlugosz University in 
Czestochowa, Al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Czestochowa, Poland, 
e-mail: [e-mail] 
2 
Faculty of Materials Science and Ceramics,  AGH University of Science and Technology, 
Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland 
 
 
Tellurite glasses belong to a group of materials which, due to their properties, can be applied 
in  optoelectronics  and  photonics,  as  fast  ion  conductors,  photonic  materials  and  in  lasers. 
Tellurite glasses are treated as special glasses on account of the separately molten TeO
2
, which 
does  not  display  glass-making  properties.  If  TeO
2
  is  connected  with  a  stabilizing  oxide,  the 
glass-making  properties  of  the  tellurite  oxide  are  determined.  Due  to  the  fact  that  the  tellurite 
glasses are characterised by high linear as well as nonlinear index, they have become the major 
research topic of nonlinear optics [1]. 
 
The  objective  of  the  study  was  the  influence  of  erbium  ions  on  the  physicochemical 
properties  of  tellurium  glasses  are  presented.  Using  positron  annihilation  lifetime  (PALS)  and 
Raman  spectroscopy,  the  effect  of  erbium  ions  on  the  structure  of  tellurium  glasses  was 
determined. Based on the lifetime values of positrons and their corresponding intensity, they can 
be  related  to  the  size  and  quantity  of  structure  defects  such  as  vacancies,  monovacancies, 
dislocations  or  pores  whose  sizes  range  from  a  few  angstroms  to  several  dozen  nanometers. 
Experimental spectra of positron lifetime have two constituent lifetimes  of positrons τ
1
 and τ
2
. 
Their interpretation  was based  on  a binary  positron capture  model,  where  physical  parameters 
are annihilation velocity and rate of uptake [2]. Raman spectroscopy have allowed us to evaluate 
the  effect  of  Er
3+
  ions  on  the  structure  of  the  material  being  tested  [3].  On  the  other  hand, 
spectrum  analysis  in  the  Raman  range  allowed  for  assigning  characteristic  bands  to  the 
appropriate functional group vibrations. 
 
Keywords: telluric glasses; PALS; Raman; structure; erbium 
 
References  
[1]  E. Golis , ES. Yousef, M. Reben, K. Kotynia, J. Filipecki, Solid State Sci. 40 (2015) 81. 
[2]  O. Boyko, Y. Shpotyuk, J. Filipecki, Physica Statut Solid. C 10 (2013) 121. 
[3]  G. E. Jellison, Thin Solid Films 33 (1998) 313. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---