Люминофоры на основе борной кислоты

Программа представляет исследовательскую лабораторию по исследованию люминофоров на основе борной кислоты, синтезированных для этих целей самостоятельно. В качестве активатора применяются лимонная и салициловая кислоты, гидрохинон, а также синтезированные самостоятельно ацетаты кобальта, никеля и органический краситель флюоресцеин. Для изучения оптических свойств люминофоров изготавливается люксметр. На основе кривых затухания в процессе проведения эксперимента будут получены некоторые световые характеристики люминофоров, такие как период полузатухания T1/2,  постоянная свечения λ. Кроме того, будет обнаружен факт снижения энергии излучаемых фотонов и увеличения длительности свечения при охлаждении образца борно-флюоресцеинового люминофора до температуры жидкого азота. Результаты и причина этого явления будет обсуждаться со школьниками в заключительной части занятий.

НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • химия и науки о материалах
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • Форма проведения

  • исследовательская лаборатория
  • Продолжительность

    8 часов

    Цель и задачи

    Цель: знакомство школьников с синтезом ряда люминофоров на основе борной кислоты и изучение некоторых фотометрических характеристик полученных люминофоров.

    Задачи:

    • провести анализ литературы;
    • уточнить методику получения люминофоров на основе борной кислоты;
      синтезировать образцы борнокислотных люминофоров с применением различных активаторов;
    • изготовить и откалибровать люксметр для получения кривых затухания люминофоров;
    • определить некоторые световые характеристики полученных люминофоров;
    • сравнить указанные характеристики борнокислотных люминофоров с характеристиками промышленного сульфидного люминофора ФКП-03К (далее обозначен как ZnS:Cu).

    Планируемые результаты

    Будет реализована программа исследовательской лаборатории, в результате которой школьники примут участие в осуществлении химических опытов, познакомятся с результатами синтеза ряда люминофоров на основе борной кислоты и изучат фотометрические характеристики полученных люминофоров.

    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Программа ранее была апробирована. По результатам апробации программы сделаны устные доклады на ряде научных конференций и конкурсов школьников:

    Докладчик: Эшмаков Родион Сергеевич, ученик МБОУ «Лицей № 41», г. Ижевск:

    • диплом призера 2 степени всероссийского конкурса научных работ школьников «Юниор» (секция химии), г. Москва, 2015 г.
    • диплом победителя  (1 степени) республиканской научно-практической конференции «Юность-науке и технике», г. Ижевск, 13 апреля 2013 г.
    • диплом победителя XVII Международной конференции научно-технических работ школьников «Старт в науку», Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Москва, 11 марта 2015 г.

    Презентация