Исследовательская работа «Синтез борных люминофоров в школьной лаборатории»

Работа посвящена получению борных люминофоров в школьной лаборатории. Автор использует имеющиеся в лаборатории органические вещества в качестве активаторов, матрицей люминофоров является борная кислота. Он сравнивает яркость свечения и период послесвечения полученных люминофоров.

Мы выдвинули гипотезу о том, что интенсивность и длительность свечения люминофоров на основе борной кислоты зависит от используемого активатора.

Цель работы – синтез борных люминофоров и исследование зависимости периода их послесвечения от активатора.

Задачи:

• проанализировать литературу и интернет-источники по теме исследования;
• синтезировать люминофоры на основе борной кислоты, используя органические активаторы;
• сравнить длительность и яркость послесвечения полученных люминофоров, сделать выводы.

Объект исследования – борные люминофоры.

Предмет исследования – зависимость длительности и яркости свечения борных люминофоров от используемого активатора.

Методы исследования:

• теоретические (изучение и обобщение);
• экспериментально-теоретические (эксперимент, анализ).

Практическая значимость работы состоит в освоении методики синтеза борных люминофоров, расширении знаний о явлении люминесценции, возможности использования полученных сведений на уроках, дополнительных занятиях по химии и физике.

Исследуемые борные люминофоры относятся к фотолюминофорам. Фотолюминофоры — это вещества, которые светятся за счет энергии, полученной от света. Используются они широко. Время свечения составляет, в среднем, около 10 секунд.

Люминофоры получали путем сплавления борной кислоты с органическими активаторами. Полученную стекловидную массу облучали в течение 1 минуты ультрафиолетовым фонариком (длина волны – 365нм), с помощью секундомера засекали время послесвечения.

В процессе исследования появилась идея использовать разную концентрацию активаторов, и мы повторно синтезировали люминофоры, используя активаторы в количестве 1 и 2%.

По результатам исследований сделали следующие выводы:

• наибольшая длительность свечения наблюдается при использовании в качестве активаторов тартрата натрия и сульфосалициловой кислоты;
• яркость и длительность послесвечения фотолюминофора зависит как от активатора, так и от его концентрации;
• длина волны излучаемого света, то есть цвет излучения напрямую зависит от активатора;
• с галавитом и ацетилсалициловой кислотой люминофор синтезировать не получилось, скорее всего, из-за того, что были взяты не химически чистые вещества, а некоторые примеси могут подавлять свечение;
• температура люминофора влияет на его оптические свойства: при остывании наблюдается увеличение светимости и времени свечения.