回覆列表
  • 1 # 使用者3640583618721

    謝邀,先概括一下大概的原理:熒光材料一般主要是由基質和啟用劑組成的,基質一般都是電子殼層充滿的離子,所以比較穩定,啟用劑一般都不是滿殼層的離子,啟用劑離子會固溶在基質內。其次,在固體內部原子的軌道會重新組合形成能帶,其中充滿電子的部分是滿帶,未填充電子的部分會形成導帶,滿帶和導帶會有能量差,滿帶的能量比導帶低(因為穩定的物質保持能量較低,所以填滿了電子的滿帶一定是比沒有填電子的導帶能量低的),在一定的激發能量下,啟用劑離子的價電子會被激發到導帶,之後如果電子再從導帶回到滿帶的話就會放出光子。

    舉一個例子,這個例子是我們無機化學實驗課上做的實驗,製備了以氧化鍶-氧化鋁以一定的比例作為基質,摻入二價銪離子和二價鏑離子作為啟用劑,銪離子和鏑離子會取代基質中的二價鍶離子(銪離子、鏑離子和鍶離子的半徑比較相近,所以可以取代),這種材料中由於二價銪離子(二價銪離子的價層電子結構是4f7)具有孤電子,所以孤電子可以被激發到導帶,之後如果激發的電子從導帶回到滿帶就會放出光子,由於這個光子的能量是特定的(就是滿帶和導帶的能量差),所以觀察到特定顏色的熒光。另外這種材料中二價鏑離子可以提供陷阱能級,二價鏑離子可以“捕獲”被激發的高能電子,從而將高能電子的能量儲存,所以如果這種材料在激發源下放置一段時間後,在沒有激發源的狀況下這種材料可以持續發光,就是由於鏑離子可以將儲存的能量釋放了出來,並且可以持續一段時間。

    最後放圖,這是我做的樣品,拍攝技術較差,求不噴,另外樣品之前在光源下放置的時間較短,可能熒光的亮度未達到最大。

    參考資料:無機化學實驗講義,北京大學化學與分子工程學院

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 希爾職業生涯早期怎麼度過的?