60C发光材料的奥秘

作者:              发布时间:2008-07-31


分享到:0

60C↑↑↑↑发光材料的奥秘↑↑↑↑↑↑↑ ↑

在深入研究↑↑↑“↑↑布基球↑↑↑”↑↑这种足球状分子的过程中,科学家发现,当↑↑↑60C↑↑↑分子和多孔材料结合时,还具有发光的性能。↑↑↑1993↑↑年,英国曼彻斯特大学科学技术学院的化学家戴维↑↑↑·↑↑利领导的一个科研小组,在把布基球放在一种名叫↑↑↑VP1-5↑↑的多孔材料中,并用激光照射时,结果使含布基球的多孔材料发出了霓虹般的彩色。这种多孔材料和↑↑↑60C↑↑↑分子组成的复合材料,有可能用于制造发射各种频率的激光器和平面投影显示屏。↑↑↑↑↑ ↑

用激光照射多孔材料和↑↑↑60C↑↑↑就能发出彩色光,其中的奥秘目前还解释不清。但戴维↑↑↑·↑↑利真正感兴趣的不是用激光来使↑↑↑60C↑↑↑发光↑↑↑(↑↑这叫光致发光↑↑↑)↑↑,而是用电来使↑↑↑60C↑↑↑和多孔材料发光,这叫电致发光。因为只有电致发光材料才有大的商业价值。现在,戴维↑↑↑·↑↑利决定设法改变↑↑↑60C↑↑↑分子的光学性能。要做到这一点,只有将↑↑↑60C↑↑↑分子限制在很小的尺度范围内,例如限制在薄膜内。↑↑↑↑↑ ↑

为什么这样就能改变光学性能呢?因为现在知道,半导体的光学性能和它的形状有极大关系。比如,块状的多孔硅可以制出发近红外线光的半导体器件,而片状的多孔硅可以制出发绿光的半导体器件,带状或线状的多孔硅能发蓝绿光,而所谓的量子点多孔硅则发蓝光。↑↑↑↑↑ ↑

因此,戴维↑↑↑·↑↑利就想,如果把↑↑↑60C↑↑↑分子密封在一种多孔的矿物沸石的一维孔道↑↑↑(↑↑或叫链条式孔道↑↑↑)↑↑内,↑↑↑60C↑↑↑分子就可能像多孔硅一样改变光学性能,也会发出不同色彩的光束。但沸石中的微孔的直径极小,还不到↑↑↑1↑↑纳米↑↑↑(↑↑即↑↑↑1/109↑↑米↑↑↑)↑↑,而布基球的直径大约为↑↑↑1↑↑纳米。于是,他决定用另一种叫↑↑↑VP1-5↑↑的微孔材料代替沸石来捕获布基球分子,因为这种材料中的微孔的直径约为↑↑↑1.25↑↑纳米。↑↑↑↑↑ ↑

这样做的方法是:先将纯布基球溶解在一种叫苯的化合物中,然后在↑↑↑50↑↑℃↑↑↑↑的温度下将微孔材料↑↑↑VP1-5↑↑放入其中,搅拌一整夜之后,溶解在苯中的↑↑↑60C↑↑↑分子就渗进到了↑↑↑VP1-5↑↑这种多孔材料的微孔中。最后再用苯洗涤已渗入↑↑↑60C↑↑↑分子的↑↑↑VP1-5↑↑材料,以保证在↑↑↑VP1-5↑↑的表面没有粘附↑↑↑60C↑↑↑分子。↑↑↑↑↑ ↑

经过这些处理之后,戴维↑↑↑·↑↑利开始做发光试验。每次试验都用↑↑↑485↑↑纳米的蓝色激光照射,结果发现,除纯粹的↑↑↑VP1-5↑↑多孔材料不发光外,凡渗入有↑↑↑60C↑↑↑分子的↑↑↑VP1-5↑↑多孔材料都能发光,而且可发出很强的光。即使用功率微弱的激光照射,在并不黑暗的房间里也能看到这种光亮。这种复合材料发出的光和单独的↑↑↑60C↑↑↑发出的较弱的光大不相同。含↑↑↑60C↑↑↑的↑↑↑VP1-5↑↑多孔复合材料的光谱几乎完全是可见光,因而这样的材料可以作为一种光源实际应用。为此,他们申请了专利,专利名称为:富勒氏分子,一种光源材料。↑↑↑↑↑ ↑

铌的“曾用名”↑↑↑↑↑ ↑

现在的化学元素周期表中的第↑↑↑41↑↑号元素铌,以前的名字叫钶,提起这个元素的名字的更改,还有一段曲折的故事哩!↑↑↑↑↑ ↑

17↑↑世纪中叶,在北美的哥伦比亚地区,地质学家发现了一种沉重的黑色矿石,其中含有金色脉纹的云母矿脉。后来,这种矿石标本被送到大英博物馆,保存在一个玻璃盒子里,称为↑↑↑“↑↑哥伦比特↑↑↑”↑↑矿标本。↑↑↑↑↑ ↑

1801↑↑年,英国著名化学家查尔斯↑↑↑·↑↑哈切特在参观博物馆时,对这种漂亮的↑↑↑“↑↑哥伦比特↑↑↑”↑↑矿石产生了浓厚的兴趣,他和博物馆取得联系,要求对这种矿石做进一步研究分析,博物馆为他提供了分析样品。经过分析,哈切特发现这种矿石中含有很多铁、锰和氧,另外还含有一种过去从来没有见过的金属元素,但这种元素很难单独提炼出来。为了纪念发现这个元素的发现地,哈切特把这种新元素取名为↑↑↑“↑↑哥伦比姆↑↑↑”↑↑。↑↑↑“↑↑哥伦比姆↑↑↑”↑↑这个元素的中文译名就是↑↑↑“↑↑钶↑↑↑”↑↑。↑↑↑↑↑ ↑

但事情并没有到此为止。↑↑↑1844↑↑年,德国化学家海因里希↑↑↑·↑↑罗斯又发现,称为↑↑↑“↑↑哥伦比特↑↑↑”↑↑矿的矿石中,不仅含有钶,而且还含有另一种金属钽。这两种元素的性质很相近,就像一对孪生兄弟,没有先进的分析方法很难区分它们。↑↑↑↑↑ ↑

由于钽是用希腊神话中的主神宙斯的儿子坦塔罗斯的名字命名的,所以罗斯认为,钶这种元素,也应用希腊神话中神的名字命名。坦塔罗斯的女儿叫尼俄柏,于是他将元素钶更名为铌。铌的英文名称就是由尼俄柏演变而来的。↑↑↑↑↑ ↑

但是,罗斯给钶取的新名字,英国、美国的科学家不同意,因为在英美等不少国家,钶的名字已经被人们熟悉,更名改姓给他们造成不少麻烦,因此一直到↑↑↑20↑↑世纪↑↑↑40↑↑年代,英美等国一直在出版物中使用钶这个名字,不去理睬罗斯的女神↑↑↑“↑↑尼俄柏↑↑↑”↑↑,就是不叫↑↑↑“↑↑铌↑↑↑”↑↑。↑↑↑↑↑ ↑

但是,同一个东西叫两种名称给科学研究工作造成种种麻烦。因此,在↑↑↑1951↑↑年,国际理论化学和应用化学联合会决定将名称统一,在出版物中一律称铌。这一决定刚颁布时,英美的一些化学家就想抵制这个决定,他们认为将钶改称为铌的决定不公平,但他们的反对没有生效。联合会宣布这一决定为↑↑↑“↑↑终审裁决↑↑↑”↑↑,英美等国才不得不在正式文献中使用新的名称铌及其元素符号↑↑↑Nb↑↑。↑↑↑↑↑ ↑

铌具有优异的特性:熔点高,只有↑↑↑3000↑↑℃↑↑~↑↑↑4000↑↑℃↑↑↑↑的电弧熔化炉才能使它熔化;又耐腐蚀,就是王水也不能将它溶解。所以,铌合金是制造电子管、火箭、宇宙飞行器和热中子堆的结构材料,是国防、工业、科研中的重要战略元素。特别是铌锡合金超导材料能制造电力传输导线,可以大大降低电力的无功损耗。我国从↑↑↑1958↑↑年起开始研究铌的生产工艺,↑↑↑1963↑↑年开始进行铌的工业生产,现在已能生产各种牌号的铌合金和铌锡超导材料。↑↑↑↑↑ ↑

 ↑↑↑