ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние хемосорбции на интенсивность послесвечения фосфоров из "Люминесценция и адсорбция" В соответствии с представлениями электронной теории катализа на полупроводниках [8] хемосорбция газов сопровождается изменением концентрации свободных носителей тока вблизи поверхности, которое обусловлено образованием заряженных форм связи адсорбированных молекул с поверхностью. Это изменение концентрации свободных носителей тока в адсорбентах-кристаллофосфорах может оказать влияние на кинетику послесвечения. [c.38] Хемосорбция акцепторного газа, связанная с уменьшением концентрации свободных электронов, должна привести к более резкому по сравнению с обычным спаду интенсивности послесвечения. В этом случае, однако, увеличение концентрации свободных дырок может привести к увеличению числа ионизованных центров свечения и, следовательно, к увеличению интенсивности послесвечения. Это означает, что в случае хемосорбции акцепторного газа характер изменения кинетики послесвечения будет зависеть от того, какой процесс (уменьшение концентрации свободных электронов или увеличение концентрации ионизованных центров свечения) эффективнее влияет на высвечивание фосфора. Процессы десорбции хемосорбированных газов связаны с делокализацией дырок или электронов и, очевидно, должны привести к обратным эффектам. [c.39] Проверка высказанных положений была проведена А. Н. Горбанем, В. Г. Корничем и В. П. Мажарой [67, 68]. Для этой цели исследовалось послесвечение предварительно возбужденных ZnS dS, u- и ZnS, u-кристаллофосфоров. Как адсорбаты использовались водород, хлор, аргон, пары воды, этилового спирта, эфира, четыреххлористого углерода. [c.39] В первом эксперименте по исследованию кинетики послесвечения гп8Сс18,Си-фосфора при хемосорбции водорода [67] порошок фосфора наносился на внутреннюю поверхность стеклянной трубки длиной 150 мм с внутренним диаметром 18 мм. Интенсивность послесвечения регистрировалась с помощью фотоумножителя ФЭУ-19м и перерасчетного устройства типа Флокс (ПС-10000). Пересчетное устройство позволяло измерять интегральную интенсивность за 10 сек, величина которой фиксировалась через каждые 20 сек в течение времени проведения опыта. [c.39] Как оказалось, изменения температуры фосфора не превышали одного градуса. [c.40] Результаты эксперимента представлены на рис. 12. При впуске водорода происходит увеличение интенсивности послесвечения фосфора, а при откачке — уменьшение. При этом увеличение интенсивности послесвечения повремени совпадает с заметной адсорбцией водорода на фосфоре в условиях опыта (по во-люмометрическим измерениям). [c.40] Молекулярный водород, как известно [4, 8, 69], хемосорбируется на некоторых поверхностях (ZnO, ZnS и др.) в атомарном состоянии. При адсорбции водорода на ZnS dS,Си-фосфоре имеет место донорный тип связи, и хемосорбция водорода должна сопровождаться появлением свободных электронов, а следовательно, более эффективным высвечиванием фосфора, т. е. на кинетической кривой послесвечения должен наблюдаться максимум. [c.40] Исследовалось влияние адсорбции водорода, аргона, хлора, паров воды, этилового спирта, этилового эфира, четыреххлористого углерода. При впуске всех перечисленных агентов в рабочий сосуд температура в реакторе несколько повышалась. Откачка газов и паров сопровождалась понижением температуры. Изменение температуры при впуске различных газов было различным по величине, что обусловлено как природой газов (паров),так и величиной давления, при котором они впускались в сосуд. Так,водород, кислород и аргон впускались в рабочий объем при атмосферном давлении, в то время как пары воды, спирта, эфира и ССи впускались под давлением насыщающих паров этих жидкостей при комнатной температуре. [c.41] Из-за малых размеров рабочего сосуда (реактора) изменения температуры были небольшими, так что они не оказывали существенного влияния на характер кинетики послесвечения. [c.41] Такие же указания имеются и относительно паров спирта. Что касается хлора, то в силу его высокой химической активности, обусловленной значительной электроотрицательностью, акцепторный характер его связи с поверхностью сульфида цинка, являющегося электронным полупроводником, не может вызвать сомнения. [c.42] Весьма примечательным нам кажется отсутствие влияния адсорбции аргона на кинетику послесвечения. Объяснение этого экспериментального факта тем, что благородный аргон не вступает в химическую связь с поверхностью и не вызывает каких-либо изменений концентрации носителей тока вблизи поверхности фосфора, чрезвычайно убедительно и показывает влияние электронных процессов, связанных с хемосорбцией газов и паров, на кинетику послесвечения. [c.43] Процессы адсорбции и десорбции паров и газов на фосфоре ZnS dS, u дают аналогичные результаты, хотя эффект в этом случае оказался выраженным менее резко. Как показало микроскопическое сравнение размеров кристалликов ZnS dS, Си и ZnS, Си, средняя величина зерен первого фосфора примерно в 10 раз больше, чем второго, а следовательно, у ZnS dS, u-фосфора удельная поверхность меньше. [c.43] В заключение следует обратить внимание на тот факт, что изменение интенсивности послесвечения связано с процессом адсорбции, а не с количеством хемосорбированных частиц. Это утверждение основано на том, что изменение интенсивности послесвечения наблюдается лишь при значительной скорости процесса адсорбции и отсутствует при установлении динамического равновесия, даже если количество хемосорбированных на поверхности фосфора молекул (атомов или радикалов) велико. [c.44] Вернуться к основной статье