Люминесцентно-спектральные свойства соединений редкоземельных элементов в хлоридных системах и пористых средах

• Автор: Шилов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 309 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы .

Г лава I. Синтез и люминесцентноспектральные свойства апротонных систем 3I3I2 и I2

1.1. Некоторые сведения о неорганических люминофорах на основе смешаннохлоридных систем.

1.2. Синтез и свойства жидких люминофоров и 2.

1.2.1, Очистка реактивов и получение композиций

1.2.2. Растворимость соединений РЗЭ в

I.2.3. Вязкость растворов систем и 2

1.3. Люминесцентноспектральные свойства систем

1.3.1. Методика съемки и расчет параметров спектров.

1.3.2. Система 2.
1.3.2.1. Концентрационная зависимость спектральнолюминесцентных свойств системы .
1.3.2.2. Люминесценция систем .
1.3.2.3. Влияние состава растворителя на люминесцентноспектральные свойства 3 в 2.
I.3.2.4. Температурная зависимость люминесцентных характеристик растворов неодима в 2
1.3.2.5. Устойчивость системы 2 к уизлучению
1.3.2.6. Спектральнолюминесцентные и генерационные свойства активных центров в системе 2
1.3.3. Система 2.
1.3.4. Силы осцилляторов полос поглощения и люминесценция
ионов РЗЭ в СаСйОСЬ
1.3.4.1. Характеристики систем ЬпССаСС
1.3.4.2. Заключительные замечания.
1.3.5. Комплексообразование в системе ПуССаСОС
1.3.6. Процессы сенсибилизации в системах ЬпССаСС
1.3.6.1. Общие замечания.
1.3.6.2. Сенсибилизация свечения иона УЬ3 неодимом
в СаСС
1.3.6.3. Передача энергии от УЪ3 к Егв СаСС.
1.4. Люминофоры системы ЕпССаС2пС
1.4.1. Спектры ионов РЗЭ в СаС2пС
1.4.2. Влияние состава матрицы на спектральнолюминесцентные свойства неодима в ЕМССаС2пС.
1.4.3. Концентрационная зависимость спектров неодима
в ШССаСгпС
Т.4.4. Температурная зависимость люминесцентных характеристик ионов РЗЭ в СаСпС.
1.4.5. Сенсибилизация свечения УЬ3 неодимом в СаС7пС
1.4.6. Степень ковалентности и нефелоксетический эффект.
1.4.7. Сравнительные характеристики систем Ыс1С1зСаСС
и ШССаС2пС
Глава II. Люминесцентноспектральные свойства твердых хлоридных систем М,пС1б М К, 1Ь, Сэ .ii Рг, ,
Ей, ТЬ, Но, Тш
.1. Системы МеСлСз
.2. Синтез соединений Ме3ЬпС1б.
.3. Люминесцентноспектральные свойства соединений
Ме3лС
Н.3.1. Соединения Ме3РгС
П.3.2. Соединения 3I6 К, ,
.3.3. Люминесценция соединений
.3.4. Соединения Ме3ТЬС1б.
.3.5. Соединения Ме3НоС1б
.3.6. Соединения Ме3ТтС1б
Глава III. Синтез н люминесцентноспектральные свойства соединений европия7 н тербияУ в перфторсульфоновой мембране и пористом стекле.
I.1.аноструктурированные системы
III.2. Строение и поверхностные свойства пористых стекол
Ш.З. Строение и свойства перфторсульфоновых мембран
1П.4. Оптически активные интеркаляты соединений РЗЭ
в пористом стекле и родственных системах
Ш.5. Капсулированные соединения в ПФСмембранах.
1.6. Заключение
1П.7. Результаты и их обсуждение.
1.7.1. Соединения европия7 и тербияЛ в ПФСМ.
1.7.1.1. Ионный обмен и люминесценция катионов Ей3 и ТЬ3
в перфторсульфоновой мембране
1И.7.1.2. Распределение энергии возбуждения люминесценции между катионами Еи3 и ТЬ3, закрепленными в ПФСМ.
1.7.1.3. Люминесценция дикетонатных комплексов европия
в перфторсульфоновой мембране
1.7.1.4. Сенсибилизация люминесценции катионов ТЬ3 полипиридильными лигандами в ПФСМ
1.7.1.5. Люминесценция связанных форм 4,7дифенил1,
фенантролина В ПФСмембране.
Ш.7.2. Соединения европия7 и тербия в пористом стекле
1.7.2.1. Люминесценция хлоридов европия и тербияIII
в пористом стекле.
1.7.2.2. Сенсибилизация люминесценции Ей3 оксидом гитана
в составе наночастиц в пористом стекле.
П.7.2.3. Применение метода молекулярного наслаивания для сенсибилизации люминесценции наночастиц оксида тербия
в пористом стекле
Выводы.
Литература


Растворимостью, сравнимой с ШС обладает оксид КсЬОз высокие значения растворимости вызваны повышенной концентрацией гаС, достаточно хорошо растворимы соли неодима и лишь ШР3 оказывается практически нерастворимым. По всей видимости, процессу растворения оксида неодима и его солей предшествует их хлорирование в ОаСЬБОСЬ скорее всего, избытком хлористого тионила. Подтверждением этого может служить независимость тонкой структуры спектральных полос ЫсГ, от природы растворяемого соединения рис. Наблюдаемое подобие спектров поглощения и люминесценции, также как высокие значения времени жизни возбужденного состояния Ш3 в полученных растворах, свидетельствуют о том, что независимо от природы растворяемого соединения состояние состав и строение координационной сферы неодима остается неизменным. Табл. ОаС1з1. Вещество сШ3, мольл сСаСсШ
Ш2Оэ 0. ШСР3СООз 0. ЖН 0. ШН 0. Рис. Спектры поглощения неодима в области Р 2 перехода в растворах 0аС1зС, активированных ШС1з . КОз 2, 3 3, ШН 4 и ШСРзСООз . СаС1з1 . Ш . Рис. Структура переходов гз2 в спектре поглощения а и 4э в спектре люминесценции б неодима в растворах СаСС, активированных ШС 7, 3 2, Ыс1СР3СОО3 3, МКТН 4 и Ж2з8Н 5 сСаС 1. Ш 0. Табл. Соединение Лмакс. ШС . Шз8Н . Показано выполнение линейной зависимости вязкости бинарной жидкости СаСгОС от содержания хлорида галлия. В тройной системе ЕгСОаСБОС при закрепленном содержании СаС вязкость возрастает пропорционально концентрации хлорида эрбия. Одним из серьезных недостатков жидких сред на основе оксихлорида фосфора РОСМС1пЬпС является резкое увеличение вязкости растворов с ростом концентрации неодима. Вместе с тем, в работе показано, что вязкость системы РООзЗпСЦМСЬ в результате частичной замены РОСЬ на С снижается почти на порядок при этом ее оптические параметры остаются практически неизменными. Сведения о вязкости жидкостей на основе СаСС в литературе отсутствовали, что послужило основанием для исследования зависимостей а вязкости бинарной жидкости ваСЬБОСЬ от содержания хлорида галлия б вязкости серии растворов ЕгС1зОаСЬОСЬ с закрепленной концентрацией ОаС 1. ЕгС в интервале 0,,2 мольл. Вязкость растворов определяли при комнатной температуре с помощью наборов вискозиметров Оствальда калибровочными жидкостями служили вода и ацетон. В табл. СЬЗОСЬ, а на рис. ЕгС0аСС от концентрации ЕгС. Видно, что в обоих случаях вязкость растворов линейно возрастает с увеличением концентрации соответствующих компонентов СаС и ЕгС. Линейный характер изменения вязкости при варьировании составов дает основание для предположения о преобладании в каждом из растворов одного типа комплексов. Важно отметить, что, несмотря на высокую концентрацию ЕгС, вязкость растворов ЕгС0аСС значительно ниже, чем в случае РОС8пС1. Табл. Рис. Основную часть спектров поглощения ионов РЗЭ в различных средах записывали в отпаянных кюветах на спектрофотометре высокого разрешения СФ в ряде случаев использовали спектрометр СФ. Спектры люминесценции регистрирововали на светосильном спектрометре СДЛ1 с использованием в качестве источника возбуждения ртутнокварцевой лампы ДРШ с различными светофильтрами. В качестве приемников люминесценции использовали ФЭУа нм, ФЭУ 0 нм и фотосопротивление РЬБ 0 нм. В спектры люминесценции были внесены поправки на спектральную чувствительность установки в соответствии с рекомендациями рис. Приложения. Спектры возбуждения люминесценции записывали на установке, собранной на базе спектрометра СДЛ и входного монохроматора МДР. В ряде случаев люминесценцию образцов исследовали с помощью установки , собранной на базе универсального спектральновычислительного комплекса КСВУ с фотоэлектронным умножителем ФЭУ0 в качестве источника возбуждающего света служил импульсный азотный лазер ЛГИ Л7 нм, гимп не свечение регистрировали иод углом к направлению лазерного луча. При съемке спектров люминесценции и ее возбуждения использовали также спектрометр ФлюоратПанорама. Время затухания люминесценции определяли с помощью импульсного тауметра с экспоненциальной разверткой рис.