Синтез и исследование полифункциональных люминофоров на основе алюминатов стронция

• Автор: Зверева, Екатерина Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРУКТУРНЫЕ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНАТОВ СТРОНЦИЯ И ЛЮМИНОФОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Фазовые соотношения в двойной системе БгОАГОз, структура и

некоторые физикохимические свойства алюминатов стронция.

1. 2 Методы синтеза алюминатов стронция и люминофоров на их основе.

1. 3 Люминесцентные свойства алюминатов стронция, активированных РЗИ.

Выводы к Главе I.

Г ЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исходные материалы.

2.2. Метод синтеза люминофоров.

2.3. Методики и техники измерений
2.3.1 Реитгенофазовый анализ РФА алюминатов стронция.
2.3.2 Определение среднего размера частиц гранулометрический состав
2.3.3 Электронная микроскопия
2.3.4 Эмиссионный спектральный анализ
2.3.5 Определение спектральных и кинетических характеристик люминофоров
2.3.6 Определение относи тельной яркости послесвечения люминофоров
2.3.7 Инфракрасная спектроскопия с Фурьепреобразованием
2.3.8 Измерение термостимулированной люминесценции ТСЛ.
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЛДП 4, И ,
3.1 Физикохимическое исследование процесса формирования ЛДП 4,2, 3 и 2, 3 в отсутствии минерализатора.
3.2 Люминесцентное исследование процесса формирования ЛДП 4, без минерализатора
3.3 Физикохимическое исследование процесса формирования ЛДП
8гАЕи, Эу и 8г4 А4ОЕи, Пу в присутствии минерализатора.
3.4. Исследование спектральнокинетических свойств ЛДП 8гАЕи, и
8г4АЕи, Оу в присутствии минерализатора.
Выводы к Главе 3.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ ЗЕЛЕНОГО И БИРЮЗОВОГО ЦВЕТОВ СВЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНАТОВ СТРОНЦИЯ.
4.1. Исследование стационарной люминесценции алюминатов стронция и люминофоров на их основе, активированных РЗИ при УФ возбуждении
4.1.1. Исследование стационарной люминесценции преднамеренно неактивированных алюминатов стронция при УФ возбуждении
4.1.2. Исследование стационарной люминесценции 8гхЬпхА1,В0,оз и 8г4.хЕпхАз.збВо,б5 систем при УФ возбуждении.
4.2. Исследование влияния примесей РЗИ на стационарное, спонтанное и СТИМуЛИрОВаННОе ИЗЛучеНИе СИСТеМ 8Го,хЕио,0ЬпхАВ,озО и Ягз,9б,чЕио,о4ГпчАз,збВо
4.3 Исследование ФСЛ систем 8го.хЕио,оЕпхА,Во,оз0.1 и 3ЦодиЬПхАз,збВо.б при ИКстимуляции
4.3.1 Изучение ФСЛ в системе 8г1х.уЕичТтуА,Во.оз при ИКстимуляции
4.3.2 Изучение ФСЛ в системе 8г4.х.уЕихТтуА1 здВо.О при ИКстимуляции
Выводы к Главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ЦВЕТАМИ СТАЦИОНАРНОГО,
СП1ТАННОГО И СТИМУЛИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.
5.1. Изучение фазового состава и люминесцентных свойств соединений, образующихся в двойной системе 8гА1,В0ДзО4 8г4А1,ззбВ0,б4О.
5.2. Изучение фазового состава и люминесцентных свойств соединений,
образующихся в двойной системе БгАЦВо.озО. СаАЦууВодяС
Выводы к Г лаве
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


С целью выяснения причин такого расхождсЕшя авторами работы 6 была исследована диаграмма состояния 3 при парциальном давлении кислорода 0, атм. БгО А1,
Рис. Установлено существование соединений, 8гА, 8гАЦ и 8гзА с температурой конгруэнтного плавления , , и С, соответственно. Соединения 8г4А и БгАО плавятся инконгруэнтно при и С. Для соединения 8г4А наблюдается полиморфный переход при С. По мнению авторов этой работы существенное влияние на вид диаграммы состояния двойной системы 8ЮА0з оказывает парциальное давление . В течение последних десятилетий в двойной системе 8г0А было установлено существование еще двух соединений гОЗАОз и гО7АОз 8. В связи с тем, что эти соединения, а также 8гОА3 являю гея матрицами эффективных фотолюминофоров, их структура рассмотрена более подробно. Известно, что основу кристаллической структуры моноалюмината стронция БЮАЬОз составляют АЮ4 тетраэдры, объединенные по углам общим атомом кислорода. Непрерывная связь создает трехмерную структуру, аналогичную пространственному расположению атомов в структуре кристобалита или тридимита рис. Как показано на рис. А и 2,7 А и индивидуальные расстояния БгО. Рис. Кристаллическая структура моноалюмината стронция 8гО
Моноалюминат стронция существует в двух полиморфных модификациях низкотемпературной Рмоноклинной д8,7А, ,6 А, с5,3А, Р,0, пространственная группа Р2, и высокотемпературной агексагональной пространственная группа Р. Фазовый переход, соответствующий полиморфному превращению р 8гА а 8гАЬ наблюдается при температуре около 0С , . Яосеоге предположил существование промежуточной моноклинной фазы с пространственной группой 2С и вероятным полиморфным превращением Р2С2Р6з. В то же время Гикиса наблюдал 7зЛхТзЗхС гексагональную структуру при 0С. С целью уточнения данных , , , авторы провели тщательное исследование полиморфных переходов в моноалюминате сронция и впервые определили, что кристаллы претерпевают два обратимых фазовых перехода Р2ИР6злзл фазовый переход первого рода при 0С из моноклинной в гексагональную структуру низкой симметрии, и Р6злзд Р фазовый переход второго рода при 0С из гексагональной структуры низкой симметрии в идеальную гексагональную структуру наполненного тридимита. Образование при 0С гексагональной структуры низкой симметрии вызвано упорядоченным смещением в аЬплоскости апикального атома кислорода, связывающего слои типа тридимита. Повышение симметрии при 0С достигается разупорядочиванием удаленных смещенных апикальных атомов кислорода вокруг тригональной оси. Кристаллическая структура Ю7Аз определена как орторомбическая с пространственной группой Ртша и я. А, 8. А, с4. А, У. А . Согласно данным работы кислородное окружение стронция в первой координационной сфере октаэдр с межатомными расстояниями в пределах 2,2, А 8гОср2, А, т. Несколько удлинены расстояния 8г0 до 2, А второго стронциевого полиэдра. Этот полиэдр тригональная призма с двумя шапочками полуоктаэдрами на ее вертикальных гранях. В структуре гО7АЬОз оба вида 8глолиэдров, связанные вершинами, вытягиваются в единую цепочку. Одно из ребер октаэдра является продолжением ребра восьми вершинника ребра образует один атом кислорода, размноженный элементами симметрии и составляет при этом прямую линию, параллельную оси у. Параллельность цепочки А1слоя обоих типов стенке из А1 октаэдров и слою из А 1тетраэдров достигается размещением атомов стронция в структуре также приблизительно по одной плоскости у и на близких по 2 уровнях. Стронциевая цепочка помещается среди атомов А1, тесно соприкасаясь по грани с А1октаэдром своим объемным полиэдром. Рис. А и гОЗЛОз, проявляющиеся в различном заполнении А1тетраэдрами слоя между двумя параллельными слоями из А1октаэдров. Рис. Как показало исследование, проведенное З. С. Кадыровой и Н. А. Сиражиддиновым , введение оксидов РЗЭ не оказывает заметного влияния на структуру и температуру полиморфного превращения, за исключением Еи2Оз, введение которого позволяет стабилизировать высокотемпературную гексагональную форму. Структурные особенности стронцийевропиевого алюмината состава Зго. Еио ,А изучены в . Механизм формирования обсуждается в .