荧光棒要怎样才能一直保持亮光

问题描述

精选答案

谢邀，先概括一下大概的原理：荧光材料一般主要是由基质和激活剂组成的，基质一般都是电子壳层充满的离子，所以比较稳定，激活剂一般都不是满壳层的离子，激活剂离子会固溶在基质内。其次，在固体内部原子的轨道会重新组合形成能带，其中充满电子的部分是满带，未填充电子的部分会形成导带，满带和导带会有能量差，满带的能量比导带低（因为稳定的物质保持能量较低，所以填满了电子的满带一定是比没有填电子的导带能量低的），在一定的激发能量下，激活剂离子的价电子会被激发到导带，之后如果电子再从导带回到满带的话就会放出光子。

举一个例子，这个例子是我们无机化学实验课上做的实验，制备了以氧化锶-氧化铝以一定的比例作为基质，掺入二价铕离子和二价镝离子作为激活剂，铕离子和镝离子会取代基质中的二价锶离子（铕离子、镝离子和锶离子的半径比较相近，所以可以取代），这种材料中由于二价铕离子（二价铕离子的价层电子结构是4f7）具有孤电子，所以孤电子可以被激发到导带，之后如果激发的电子从导带回到满带就会放出光子，由于这个光子的能量是特定的（就是满带和导带的能量差），所以观察到特定颜色的荧光。另外这种材料中二价镝离子可以提供陷阱能级，二价镝离子可以“捕获”被激发的高能电子，从而将高能电子的能量储存，所以如果这种材料在激发源下放置一段时间后，在没有激发源的状况下这种材料可以持续发光，就是由于镝离子可以将储存的能量释放了出来，并且可以持续一段时间。

最后放图，这是我做的样品，拍摄技术较差，求不喷，另外样品之前在光源下放置的时间较短，可能荧光的亮度未达到最大。

参考资料：无机化学实验讲义，北京大学化学与分子工程学院