Синтез и физико-химические исследования фотолюминофоров с длительным послесвечением на основе сульфида цинка

• Автор: Зинченко, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СИНТЕЗА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ г ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ЦИНКСУЛЬФИДНЫХ

КРИСТАЛЛОФОСФОРАХ.

1.1. Влияние плавней на образование цинксульфидных люминофоров

1.2. Участие кислорода в образовании цинксульфидных люминофоров

1.3. Влияние адсорбции газов на люминесценцию кристаллофосфоров

1.3.1. Люминесценция кристаллофосфоров.

1.3.2. Некоторые положения электронной теории хемосорбции на полупроводниках

1.3.3. Влияние адсорбции газов на фотолюминесценцию

1.3.4. Влияние хемосорбции на интенсивность послесвечения

1.4. Кислотноосновные свойства поверхности твердых тел
1.4.1. Общие представления о пространственном заряде.
1.4.2. Поверхностные состояния и свойства полупроводников
1.4.3. Модели для описания обобществленных электронных пар.
1.4.4. Кислотноосновные свойства поверхности твердых тел.
1.5. Выбор и обоснование направления исследований
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Исходные вещества.
2.1.1. Приготовление и очистка растворов.
к 2.2. Измерение гранулометрического состава
2.3. Определение относительной яркости послесвечения.
2.4. Определение координат цветности.
2.5. Спектры диффузного отражения
2.6. Спектры фотолюминесценции.
2.7. Спектры излучения.
2.8. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
2.9. Метод термостимулированной люминесценции
2 Электронный парамагнитный резонанс.
и 2 Рентгенофазовый анализ
2 Абсорбционная спектроскопия
21.Определение массовой доли железа, меди и свинца.
22.Определение массовой доли никеля
2 Электронномикроскопическое исследование.
2 Индикаторный метод исследования поверхностной кислотности
твердых веществ.
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ФОТОЛЮМИНОФОРОВ С ДЛИТЕЛЬНЫМ
ПОСЛЕСВЕЧЕНИЕМ.
3.1. Основные стадии технологического процесса.
3.2. Исследование влияния макропримесей , 2п0 на светотехнические
параметры люминофора
3.3. Исследование увлияния химической природы окислителей на
люминесцентные характеристики 2п8Си люминофора с длительным послесвечением
3.4. Влияние соединений стронция в шихте люминофора 2п8Си с
длительным послесвечением на его свойства..
3.5. Введение ИугОз в щихту люминофора 2п8Си с длительным
послесвечением
3.6. Разработка оптимального состава шихты 2п8Си люминофора с
длительным послесвечением.
3.7. Влияние темспературы прокаливания шихты на яркость послесвечения
2п8Си люминофора.
3.8. Способы регенерации отходов производства 2п8Си
фотолюминофора.
ГЛАВА 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ФОТОЛЮМИНОФОРОВ С ДЛИТЕЛЬНЫМ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЕМ НА
ОСНОВЕ СУЛЬФИДА ЦИНКА.
4.1. Парамагнитные центры 2п8Си люминофора с длительным
послесвечением.
4.2. Исследование влияния кислорода на процессы формирования
люминофора 2п8Си с длительным послесвечением
4.3. Исследование влияния реагентовокислителей на свойства
поверхности 2п8Си люминофора с длительным послесвечением методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии
4.4. Оценка дефектной ситуации в 2п8Си люминофоре с длительным
послесвечением.
ГЛАВА 5. КИСЛОТНООСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ
2п8Си ЛЮМИНОФОРА С ДЛИТЕЛЬНЫМ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЕМ.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Риль и Ортман считают, что благоприятное действие хлорирования сульфида объясняется не действием образовавшегося 2 как такового, а тем, что процесс хлорирования является минерализующим фактором, он же способствует какимто образом образованию центров свечения. В работе отмечено, что люминофоры с особо длительной фосфоресценцией показывают значительные содержания , что сказывается на соотношении . Для повышения способности люминофора к послесвечению шихту прокаливали либо добавляя 2п0, либо при некотором доступе воздуха. У образцов, полученных при температуре ниже С при выщелачивании 5 уксусной кислотой оксид цинка переходит в раствор, что не наблюдается для образцов, прокаленных выше указанной температуры. С другой стороны, именно у таких, прокаленных при высокой температуре, препаратов наблюдается отчетливое влияние содержания на люминесцентные свойства. Таким образом, по мнению авторов, оксид цинка не является мертвым балластом, при температуре выше С образует с истинные смешанные кристаллы замещения. Риль и Ортман делают вывод, что кислород выступает как промотор действия плавня, но при этом имеется какоето косвенное действие кислорода, особенно в присутствии хлоридного плавня. Происшедшая кристаллизация свидетельствовала о том, что хлоридный плавень выполнил свою функцию и без кислорода. ЕпБСилюминофор существует, а бескислородный безактиваторный 2пБлюминофор не существует . Проблема кислорода рассмотрена Бунделем в работе . О6 гг . При больших количествах кислорода желтая
полоса постепенно вытесняет полосу цинка, как это наблюдается в присутствии обычных активаторов. При попытках ввести большее количество кислорода происходило образование оксисульфида. На спектрах люминесценции, снятых при уменьшении интенсивности возбуждения, полоса кислорода выявляется почти в чистом виде, и следы полосы цинка проявляются лишь в слабом изгибе на коротковолновой ветви. При повышенной температуре полоса кислорода полностью отделяется от полосы цинка. Для определения кислорода был применен метод, предложенный С. А.Фридманом, А. А.Черепановым и Т. С.Добролюбской для люминесцентного определения меди в сульфиде цинка. Согласно рентгеноструктурным данным, при вхождении кислорода в активации кислородом его атомы располагаются не по законам случайности, а образуют закономерную суперструктуру. Дебаеграмма оксисульфида цинка 2п5,0 показывает принципиальную разницу между 2пБ0 и 2пБ,0 если первый представляет производное , то последний стоит в таком же отношении к оксиду цинка. Оксисульфид имеет гексагональную решетку оксида цинка и отличается от нее отсутствием части линий. Рассматривая влияние кислорода на формирование люминофора 2п5Си, неоднократно высказывались предположения о необходимости одновременного присутствия кислорода и меди для возникновения обычного желтозеленого свечения меди. В люминофоре 2п8Си 14 введение 33 гОг вызывает обычный эффект некоторого повышения яркости желтозеленой полосы и перемещения ее максимума на гпр в сторону коротких волн . М.А. КонстантиноваШлезингер с соавторами , описывая желтое свечение цинксульфидного люминофора, полученного прокаливанием с сульфатом натрия, объясняла появление такого свечения образованием квазимолекулы с участием кислорода. Имеет место просто активация сульфида кислородом с образованием особых кислородных центров свечения, характеризующихся совершенно определенной спектральной полосой. Максимум ее не изменяет положения в зависимости от природы второго присутствующего активатора, что доказывает ее самостоятельность и отсутствие взаимодействия между кислородом и активаторами цинком, серебром или медью. Леверенц первый высказал догадку о возможности активации сульфида цинка кислородом. Из анализа условий приготовления люминофоров он пришел к заключению об эквивалентности меди и кислорода в образовании уровней прилипания и возникновения люминесценции в желтозеленой полосе. Бундель и Жуков исследовали влияние ионного и молекулярного кислорода на формирование цинксульфидных люминофоров, не содержащих преднамеренно введенных активаторов . Для исследования электронных ловушек использовали метод кривых термического высвечивания. Активация кислородом вызывает появление в спектре новой полосы, а на кривой термического высвечивания нового пика.