Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Кислород стронция диалюминий (2-) | |
| Идентификаторы | |
| Количество CAS | |
| 3D модель ( JSmol ) | |
| ECHA InfoCard | 100.031.310  |
| Номер ЕС | |
| PubChem CID | |
| Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Характеристики | |
| Химическая формула | SrAl 2О 4 |
| Молярная масса | 205,58 г / моль |
| Появление | Бледно-желтый порошок |
| Плотность | 3,559 г / см 3 |
| Состав | |
| Кристальная структура | Моноклиника |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Алюминат стронция представляет собой алюминатное соединение с химической формулой SrAl. 2О 4(иногда пишется как SrO Al 2О 3). Это бледно-желтый моноклинный кристаллический порошок без запаха и негорючий. При активации подходящей присадкой (например, европий, обозначаемый как Eu: SrAl 2О 4), он действует как фотолюминесцентный люминофор с длительным сохранением фосфоресценции.
Алюминаты стронция существуют во множестве других составов, включая SrAl. 4О 7(моноклинический), Sr 3Al 2О 6( куб. ), SrAl 12О 19( гексагональный ) и Sr 4Al 14О 25( орторомбический ). Различные композиции вызывают излучение света разных цветов.
Фосфоресцирующие материалы были обнаружены в 1700-х годах, и люди изучали их и вносили улучшения на протяжении веков. Алюминаты стронция в настоящее время являются самым долговечным и ярким фосфоресцирующим материалом, доступным на рынке.
Для многих целей, основанных на фосфоресценции, алюминат стронция является люминофором, превосходящим его предшественник, активированный медью сульфид цинка, он примерно в 10 раз ярче и в 10 раз дольше светится. Он часто используется для свечения в темных объектах, где он вытесняет более дешевый, но менее эффективный Cu: ZnS, который многие люди узнают с ностальгией - это то, что заставляло светиться наклейки «светящиеся в темноте звезды».
Достижения в понимании механизмов фосфоресценции, а также достижения в области молекулярной визуализации позволили разработать новые современные алюминаты стронция.
Люминофоры из алюмината стронция дают зеленый и голубой оттенки, при этом зеленый дает самую высокую яркость, а голубой - самое продолжительное время свечения. В качестве основной матрицы можно использовать различные алюминаты. Это влияет на длину волны излучения иона европия за счет его ковалентного взаимодействия с окружающими атомами кислорода и расщепления кристаллическим полем 5d орбитальных энергетических уровней.
Длины волн возбуждения для алюмината стронция находятся в диапазоне от 200 до 450 нм, а длины волн излучения находятся в диапазоне от 420 до 520 нм. Длина волны для его зеленого состава составляет 520 нм, его бирюзовая или сине-зеленая версия излучает на 505 нм, а его синий цвет излучает на 490 нм. Алюминат стронция может быть сформулирован так, чтобы фосфоресцировать на более длинных волнах (от желтого до красного), хотя такое излучение часто более тусклое, чем у более распространенной фосфоресценции на более коротких длинах волн.
Для алюминатов, легированных диспрозием и европием, максимальная длина волны излучения составляет 520 нм для SrAl. 2О 4, 480 нм для SrAl 4О 7, и 400 нм для SrAl 12О 19.
Eu 2+, Dy 3+: SrAl 2О 4важен как постоянно люминесцентный люминофор для промышленного применения. Его можно производить с помощью процесса с использованием расплавленной соли при температуре 900 ° C.
Наиболее описываемый тип - это стехиометрический зеленый свет (около 530 нм) Eu 2+: SrAl. 2О 4. Eu 2+, Dy 3+, B: SrAl 2О 4показывает значительно более продолжительное послесвечение, чем материал, легированный только европием. Легирующая примесь Eu 2+ показывает сильное послесвечение, тогда как Eu 3+ почти не имеет. Поликристаллический Mn: SrAl 12О 19используется в качестве зеленого люминофора для плазменных дисплеев, а при добавлении празеодима или неодима он может действовать как хорошая активная лазерная среда. Sr 0,95Ce 0,05Mg 0,05Al 11,95О 19люминофор, излучающий на длине волны 305 нм, с квантовой эффективностью 70%. Некоторые алюминаты стронция могут быть получены золь-гель процессом.
Длины волн зависят от внутренней кристаллической структуры материала. Незначительные изменения в производственном процессе (тип восстановительной атмосферы, небольшие отклонения стехиометрии реагентов, добавление галогенидов углерода или редкоземельных элементов ) могут существенно повлиять на длину волны излучения.
Люминофор из алюмината стронция обычно обжигают при температуре около 1250 ° C, хотя возможны и более высокие температуры. Последующее воздействие температур выше 1090 ° C может привести к потере его фосфоресцентных свойств. При более высоких температурах обжига Sr 3Al 2О 6претерпевает преобразование в SrAl 2О 4.
Церий и марганец легированного алюмината стронция (Се, Mn SRAL 12О 19) показывает интенсивную узкополосную (шириной 22 нм) фосфоресценцию при 515 нм при возбуждении ультрафиолетовым излучением (линия эмиссии ртути 253,7 нм, в меньшей степени 365 нм). Его можно использовать в качестве люминофора в люминесцентных лампах в копировальных аппаратах и других устройствах. Небольшое количество кремния, заменяющего алюминий, может увеличить интенсивность излучения примерно на 5%; предпочтительный состав люминофора - Ce 0,15Mn 0,15: SrAl 11Si 0,75О 19.
Однако этот материал имеет высокую твердость, вызывая истирание оборудования, используемого для его обработки; производители часто покрывают частицы подходящей смазкой при добавлении их в пластик. Покрытие также предотвращает деградацию люминофора водой с течением времени.
Интенсивность свечения зависит от размера частиц; как правило, чем крупнее частицы, тем лучше свечение.
Цемент на основе алюмината стронция может использоваться в качестве огнеупорного конструкционного материала. Его можно получить спеканием смеси оксида стронция или карбоната стронция с оксидом алюминия в примерно эквимолярном соотношении при температуре около 1500 ° C. Его можно использовать в качестве цемента для огнеупорного бетона при температурах до 2000 ° C, а также для защиты от излучения. Использование алюминатных цементов стронция ограничено доступностью сырья.
Стронций алюминаты были рассмотрены в качестве предлагаемых материалов для иммобилизации продуктов деления из радиоактивных отходов, а именно стронция-90. Наночастицы алюмината стронция, легированные европием, предлагаются в качестве индикаторов напряжения и трещин в материалах, поскольку они излучают свет при воздействии механического напряжения ( механолюминесценция ). Они также полезны для изготовления механо-оптических наноустройств. Для этого нужны неагломерированные частицы; они трудно приготовить, но обычно могут быть получены путем ультразвуковой распылительной пиролиза смеси стронция ацетилацетоната, ацетилацетоната алюминия и европия ацетилацетоната в восстановительной атмосфере (аргон с 5% водорода).
Пигменты послесвечения на основе алюмината стронция продаются под многочисленными торговыми марками, такими как Core Glow, Super-LumiNova и Lumibrite, разработанные Seiko.
Многие компании дополнительно продают продукты, содержащие смесь частиц алюмината стронция и «основного материала». Из-за почти бесконечной возможности перезарядки продукты из алюмината стронция используются во многих отраслях промышленности. Некоторые из самых популярных применений - это уличное освещение, например, вирусная велосипедная дорожка.
Компании предлагают промышленный мраморный заполнитель, смешанный с алюминатом стронция, чтобы облегчить его использование в стандартных строительных процессах. Светящиеся мраморные крошки часто вдавливаются в цемент или асфальт на завершающих этапах строительства.
Многоразовые и нетоксичные альтернативы светящимся стержням в настоящее время разрабатываются с использованием частиц алюмината стронция.
Алюминаты стронция считаются нетоксичными, биологически и химически инертными. Паспорт безопасности
Следует соблюдать осторожность при обращении с рассыпчатым порошком - может вызвать раздражение при вдыхании или контакте со слизистыми оболочками.
Использование алюминатов стронция для освещения может помочь минимизировать потребление электроэнергии и минимизировать чрезмерное световое загрязнение. Сведение к минимуму светового загрязнения приносит пользу людям и окружающим экосистемам. Одним из примеров использования освещения из алюмината стронция является район Пеурто Москито, биолюминесцентный залив на Вьекесе, Пеерто-Рико. Тамошний природоохранный фонд отключил электрическое освещение вокруг залива, что отрицательно сказалось на циркадном ритме организмов, светившихся в заливе ( pyrodinium bahamense ). Отключив электрическое освещение и установив вместо него дорожку, освещенную системой алюмината стронция, туристы все еще могут найти путь от парковки к заливу, биолюминесценция будет более заметной и здоровой, а глаза людей станут немного заметнее. больше минут, чтобы приспособиться к темноте.
Еще одно применение освещения из алюмината стронция - вокруг астрофизической обсерватории Лоуэлла. Астрофизическим обсерваториям требуется слабое освещение, чтобы правильно видеть звезды, и часто используются передовые методы освещения, безопасного для светового загрязнения. Теперь в обсерватории проложены дорожки, которые светятся ночью, что позволяет исследователям и посетителям безопасно ориентироваться в темноте без использования яркого электрического света.
