پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+
پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+ – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۱۷ |
کد مقاله | CHEM17 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | پوشش سیلیکای نشر- آبی جدید KBaPO4:Eu2+ فسفری تحت برانگیختگی فرابنفش (خلاء ) |
نام انگلیسی | novel blue-emitting silica-coated KBaPO4:Eu2+ phosphor under vacuum ultraviolet and ultraviolet excitation |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۶ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۴ |
کلمات کلیدی به فارسی | پوشش سیلیکا, نشر آبی , برانگیختگی فرابنفش |
کلمات کلیدی به انگلیسی | blue-emitting, silica-coated, ultraviolet excitation |
مرجع به فارسی | دپارتمان علوم مواد – الزویر |
مرجع به انگلیسی | Materials Chemistry and Physics; Elsevier |
کشور | کره |
KBaPO4:Eu2+ فسفری جدید پوشیده از سیلیکا ودارای نشر نور آبی تحت برانگیختگی
فرابنفش خلا و فرابنفش
چکیده
KBaPO4:Eu2+ فسفری نشر دهنده شدید نور آبی به روش واکنش حالت جامد ساخته شد. ساختار کریستالی KBaPO4:Eu2+ با استفاده از اطلاعات پراش نوترون بوسیله پالایش ریتولد برای اولین بار پالایش شد. ترکیب KBa0/99Eu0/01PO4 نشر آبی شدید(طول موج پیک، nm 420) با شدت نسبی در برابر فسفر آبی BaMgAl10O17:Eu2+ تجاری (نایچیکا) ۶۵% ، ۱۲۲% و ۱۰۸% به ترتیب تحت برانگیختگی ۱۴۷، ۲۵۴، و
nm 365 را نشان می دهد. علاوه بر این، با بکار بردن پوشش سیلیکا با اندازه نانو بر روی سطح فسفری، مقاومت رطوبتی عالی KBP:Eu2+ حاصل شد. این ترکیب، به علت نشر آبی شدید و خلوص رنگ عالی آن (۰٫۰۲۷۱ ، ۰٫۱۶۰۶)، بعنوان فسفر نشر دهنده آبی برای PDPها، CCFLها و LED – pcهای سفید بر اساس UV LED نزدیک بسیار قدرتمند میباشد.
پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+
۱- مقدمه
فسفرها به علت تکنولوژی نوظهور آن در دستگاههای نور پردازی و نمایشی جزء موارد اساسی بشمار میآیند. در حال حاضر، تقاضا برای تولید فسفرهای جدیدی که بتوانند تحت نور فرابنفش و فرابنفش خلاء برانگیخته شوند، وجود دارد که علت آن نیاز به مواد درخشنده مناسب برای دستگاههای نورپردازی و نمایشی میباشد. ذکر این نکته قابل توجه است که کیفیت محصول این دستگاهها مستقیما به عملکرد فسفرهای بکار رفته در این دستگاهها وابسته است.
BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM:Eu2+) به گستردگی در صفحههای نمایش پلاسما (PDPها)، لامپ فلورسانس کاتدی سرد (CCFLها) و دیودهای نشر دهنده نور سفید (LEDها)با تبدیل فسفری(pc)، بر اساس LED فرابنفش نزدیک، بعنوان یک فسفر نشر دهنده نور آبی، مورد استفاده قرار گرفته است. در طی عملکرد PDP ، BAM:Eu2+ سبب بروز یکسری از عملکردها در ارتباط با تجزیه نشری و جابجایی رنگ میشود که به علت بمباران یونی و مجاورت با تابش UVU میباشد. این ماده، همچنین در طی فرآیند سوزاندن رنگپایه PDP که کاهش شدید بازده BAM:Eu2+ را باعث میشود، بسیار ناپایدار است. این عوامل طول عمر PDPها را بطور قابل توجهی کاهش میدهند. علاوه بر این، خواص درخشندگی نظیر بازده درخشش، خلوص رنگ و غیره را باید افزایش داد. بنابراین، تلاشهای مختلفی در راستای تولید فسفرهای نشر دهنده نور آبی برای کاربردهای مختلف انجام شده است.
در عین حال، ما بر شبکه میزبان KBaPO4 به عنوان یک فسفر بالقوه نشر دهنده نور آبی به علت مقاومت گرمایی عالی آن (از نظر عملکرد) و خلوص خوب رنگ آن تمرکز میکنیم. با این وجود، هیچ گزارشی راجع به خواصی نظیر پایداری رطوبتی، پایداری گرمایی در فرآیند تولید بر اساس زمینه میزبان KBaPO4 برای کاربردهای PDP و CCFL وجود ندارد. در این تحقیق، سنتز فسفر نشر دهنده نور آبی KBaPO4 فعال شده با Eu2+ (KBP:Eu2+ ) را گزارش میکنیم و ساختار کریستالی KBP:Eu2+ را با استفاده از اطلاعات پراش نوترونی (NPD) بوسیله پالایش ریتولد، برای اولین بار تحت پالایش در میآوریم. این فسفر بر اساس پایداری گرمایی و مقاومت رطوبتی برای کاربردهای PDP، CCFL و LED سفید مورد آزمایش قرار گرفته است. علاوه بر این، تلاشهایی برای افزایش مقاومت رطوبتی بوسیله پوشش سیلیکای نانو ذرهای بر روی فسفر KBP:Eu2+ انجام شده است.
پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+
۲- بخش تجربی
نمونههای پودری KBP:Eu2+ به روش واکنش حالت جامد تهیه شدهاند. برای سنتز نمونههای فسفری، K2CO3 (آلدریچ ۹۹/۹۹%)، BaHPO4 (آلدریچ ۹۹/۹۹%)، (NH4)2HPO4 (آلدریچ ۹۹/۹۹%) و Eu2O3 (آلدریچ ۹۹/۹۹%) بصورت مواد خام بکار برده شدند. این مواد خام با استفاده از یک هاون عقیق به مدت یک ساعت با هم مخلوط شدند و سپس در دمای ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و در اتمسفر کاهنده H2 (5%) و N2 (95%) به مدت ۳ ساعت حرارت داده شد. اطلاعات پراش پرتو (XRD) X پودر، در محدوده زاویه پراکندگی ۲۰° £ ۲q £ ۵۰° به دست آمد (Rigaku Dmaz2200V). اطلاعات NDP نیز در محدوده پراکندگی از ۰ الی ۱۶۰ درجه با استفاده از نوترون ۱٫۸۳۴۸ در مرکز هانارو موسسه تحقیقات انرژی اتمی کره (KAERI) انجام شد. پالایش ریتولد با توجه به دادههای NPD با استفاده از برنامه سیستم آنالیز ساختاری عمومی (GSAS) انجام شد.
طیفهای درخشندگی نوری (PL) با پویش طول موج از ۱۲۵ تا ۶۰۰ نانومتر تحت برانگیختگی در ناحیه VUV بوسیله سالیسیلات سدیم تصحیح شد. طیفهای XPS نمونه فسفری با استفاده از یک اسپکترومتر XPS (ESCALAB 250) که به یک مبنع پرتو X،
Al Ka مجهز شده بود (E = 1486/6 eV) به دست آمد. مورفولوژی (ریخت شناسی) فسفرها بوسیله میکروسکوپ پویشی الکترون(SEM, Philips XL30SFEG) و میکروسکوپ عبوری الکترون(TEM, JEOL JEM-3010) مشاهده شد.
پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+
۳- نتایج و مباحث
شکل ۱ الگوهای پالایش ساختاری نمونه KBP:Eu2+ در برابر NPD را برای اولین بار نشان میدهد. مدل ساختاری آغازین برای KBP:Eu2+ با اطلاعات کریستالوگرافی (بلورشناسی) گزارش شده بوسیله ماس و دوریف ساخته شد. گرچه اطلاعات ساختاری با استفاده از دادههای XRD نمونه تک کریستال گزارش شد، به دست آوردن اطلاعات دقیق مربوط به عناصر سبک نظیر O، C ، N و غیره دشوار است. با این وجود، آنالیز NPD برای بدست آوردن این اطلاعات بسیار مفید هستند، زیرا پراکندگی نوترون به تعداد الکترونهای اتم وابسته نیست، بویژه O2- وk2+ در KBP:Eu2+ . فاکتور R وزن شده نهایی، Rwp ، ۱۱/۴% و شاخص درستی انطباق (S (= Rwp / Re در حدود ۰۱/۲ بود. پارامترهای پالایش شده شبکه KBP:Eu2+ ، a = 7/707(2) ، b = 5/660(1) و c = 9/962(1) هستند. پارامتر پالایش شده ساختاری KBP:Eu2+ حاصل از پالایش ریتولد در جدول ۱ آمده است. تمام بازتابها بر اساس ساختار کریستالی اورتورومبیک و گروه فضایی pmna (62 No.) فهرست شدهاند. هیچ فاز ناخالصی در الگوی NPD یافت نشد و همین امر به وضوح نشان میدهد کهEu2+ به شبکه میزبان پیوند یافته است. میانگین فاصله بین اتمی Eu2+ و اکسیژن (dEu-o) در KBP:Eu2+، (۱)۸۲۲/۲ بوده است و به عنوان مقایسه، این فاصله درBAM:Eu2+ ۹۴۲/۲ میباشد. در تحقیق قبلی ما، معلوم شد که dEu-o کوتاه در شبکه میزبان عامل مهمی در تشخیص پایداری گرمایی قوی در طی فرآیند پخت میباشد. آزمایش پخت برای فسفر KBP:Eu2+ در ۵۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه در هوا انجام شد. پس از ۳۰ دقیقه پخت در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد، شدت PL برای KBP:Eu2+ تقریبا ۷% کاهش یافت در حالیکه این شدت برای BAM:Eu2+ تحت برانگیختگی nm147 تقریبا ۲۵% کاهش یافت. این نکته پیشبینی میشود که کاربرد KBP:Eu2+ در صفحات PDP ، پایداری گرمایی قوی را در برابر اتمسفر اکسید کننده بیرونی در طی فرایند سوزاندن رنگپایه PDP فراهم خواهد کرد.
برای بررسی مقاومت رطوبتی KBP:Eu2+ پوشیده شده با سیلیکا، هم نمونههای پوشیده شده و هم نمونههای پوشیده نشده به مدت ۴۸ ساعت در آب مقطر فرو برده شدند که در شکل ۵ نشان داده شده است. این حالت برای سنجش مقاومت رطوبتی کافی است زیرا در مقایسه با محیط مرطوب بسیار شدیدتر است. نمونهها، پس از فرو بردن در آب مقطر، در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد در هوا به مدت ۱۲ ساعت خشک شدند. شدت PL، KBP:Eu2+ پوشیده نشده بطور قابل توجهی، مطابق با کاهش ۳۵%، کاهش یافت اما، شدت PL ، KBP:Eu2+ پوشیده شده با سیلیکا با شدت اولیه آن مطابقت داشت. این امر نشان میدهد که پوشش سیلیکا با اندازه نانو بر روی سطح KBP:Eu2+ شبکه میزبان را بطور موفقیتآمیزی از محیط مرطوب محافظت میکند. مقاومت زیاد در برابر رطوبت (یا آب) عمدتا به عامل زیر نسبت داده میشود: اثر پوششی سیلیکای با اندازه نانو بر روی سطح فسفر در برابر مولکولهای آب.
پوشش سیلیکای نشرآبی جدید KBaPO4:Eu2+