Получение - люминофор
Cтраница 4
VIII, § 2, при получении поликристаллических люминофоров важную роль играет и межзеренная диффузия. Она происходит сравнительно медленно, если зерна имеют мало точек соприкосновения. Плавень ускоряет диффузию вещества, составляющего основание люминофора, но не всегда оказывает столь же существенное влияние на диффузию активатора. [46]
 |
Возникновение области концентрационного переохлаждения ( на рисунке заштрихована. [47] |
В качестве растворителя используют соли, существенно отличающиеся от основного материала типом связи или размерами ионов, во избежание образования твердого раствора. Кроме того, они должны растворяться в воде, чтобы их можно было отделить от выращенного кристалла. Те же требования предъявляются и к плавню при получении поликристаллических люминофоров. [48]
Необходимо отметить, что степень очистки люминофоров от посторонних примесей должна быть очень высокой, так как присутствие в ничтожных количествах таких веществ, как железо, кальций и никель, резко снижает светоотдачу. Эти вещества называются отравителями. Отравители также уменьшают длительность послесвечения, поэтому они иногда добавляются в вещества для получения люминофоров с очень малым послесвечением. [49]
Отсюда видно также, что изолированное рассмотрение отдельных реакций может быть оправдано лишь в том случае, если качественно учтены и другие процессы. Связанная с перечисленными обстоятельствами сложность термодинамического анализа обусловливает необходимость экспериментальной проверки его выводов. Тем не менее, как показывают приведенные примеры, такой анализ позволяет не только разобраться в ряде явлений, которые при чисто качественном подходе к их объяснению кажутся мало понятными, но и сознательно выбрать оптимальные условия получения люминофоров. [50]
В концентрированных растворах последние взаимодействуют с ионами-комплексообразователями по типу ионообменников с образованием смешанных полиядерных комплексов состава МН ( 2) 2 [ РпОзп 1 ] ч, где q может принимать различные значения в зависимости от координационного числа, координационной емкости, стерических факторов. В полифосфатных растворах ионы UO1, Ce3, Ce4, Eu3, Tb3, Ga3 ярко люминесцируют. Связи - О - Р - О - являются каналом для передачи энергии от люминесцирующего иона к ОН-группам, присутствием которых обусловлено тушение люминесценции. Это свойство важно для получения люминофоров с хорошими люминесцентными свойствами. [51]
Наиболее важным из РЗЭ-металлов для техники является самарий. Хотя самарий открыт свыше 100 лет назад ( 1879 г.), только сейчас уникальные магнитные свойства металлического самария нашли достойное применение. Например, производство препаратов иттрия и европия, которые применяются для получения люминофоров, не превышает 10 т / г для каждого из них. [52]
Необходимостью растворения активирующей примеси в основании люминофора для возникновения способности к люминесценции обусловлена в значительной мере и существующая связь между температурой возникновения фосфора и температурой разрыхления решетки. Следовательно, необходимость достичь температуры, при которой начинается разрыхление решетки, связана не только с диффузией активатора. III и V, при получении сульфидных люминофоров, активированных иновалентными примесями, для возникновения центров свечения должна произойти диссоциация комплексов, образуемых активаторами с компенсирующими дефектами ( AgZnCls, CuznCls, Vzn ( Cls) 2), а это по термодинамическим причинам возможно лишь при достаточно высокой температуре. Другим важным обстоятельством является наличие в кристаллах, полученных осаждением из: водных растворов, большого числа структурных, биографических дефектов, играющих роль центров тушения. Для уменьшения их концентрации также необходимо достичь температуры разрыхления решетки, ибо лишь при этой температуре начинается внутризе-ренная рекристаллизация. Разумеется, и в тех случаях, когда основание люминофора получается не осаждением, а синтезом в процессе термической обработки шихты, температура должна быть выше Гразр, ибо лишь при этом условии возможен синтез. [53]
Из изложенного следует, что загрязнения осадка ионами, содержащимися в растворе, полностью избежать нельзя. Например, при осаждении сульфидов цинка и кадмия пропусканием сероводорода через слегка подкисленные серной кислотой растворы сульфатов происходит дополнительная очистка от Со, Ni и Fe, которые остаются в маточном растворе. Радиохимический метод анализа показал, что при содержании кобальта в очищенном растворе сульфата цинка ( 4 - - 6) - 10 - 8 г Со - г - 1 ZnSO концентрация его в сульфиде не превышает 2 - 10 - 9 г Со - г - ZnS. Осадок, получаемый в этих условиях, сравнительно легко отстаивается и фильтруется, в то время как осаждение при избытке щелочи, например после перевода Zn2 в комплекс [ Zn ( NH3) 4 ] 2, дает рыхлый осадок с повышенной адсорбционной способностью, увлекающий с собой большое количество плохо отмываемых примесей и приводящий к получению люминофоров с длительным зеленым послесвечением. Такое влияние серной кислоты связано как с астабилизующим действием избытка 5042 - - ионов, так и с замедлением процесса образования ZnS, уменьшением степени пересыщения и соответствующим уменьшением числа образующихся зародышей. Следует иметь в виду, что при быстром формировании осадка он загрязняется содержащимися в растворе веществами не только вследствие увеличения его поверхности, но и потому, что примеси скапливаются в пространстве между образующими осадок коллоидными агрегатами. [54]
Страницы: 1 2 3 4