វឌ្ឍនភាពក្នុងការសិក្សានៃភពកម្រ Europium Complexes សម្រាប់ការបង្កើតស្នាមម្រាមដៃ

លំនាំ papillary នៅលើម្រាមដៃរបស់មនុស្សនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ topological របស់វាពីកំណើត មានលក្ខណៈខុសៗគ្នាពីមនុស្សម្នាក់ទៅមនុស្ស ហើយលំនាំ papillary នៅលើម្រាមដៃនីមួយៗរបស់មនុស្សដូចគ្នាក៏ខុសគ្នាដែរ។ លំនាំ papilla នៅលើម្រាមដៃត្រូវបានរួញ និងចែកចាយជាមួយនឹងរន្ធញើសជាច្រើន។ រាងកាយរបស់មនុស្សបន្តបញ្ចេញសារធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើទឹក ដូចជាញើស និងសារធាតុខ្លាញ់ដូចជាប្រេងជាដើម។ សារធាតុទាំងនេះនឹងផ្ទេរ និងដាក់លើវត្ថុនៅពេលដែលវាចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនង បង្កើតចំណាប់អារម្មណ៍លើវត្ថុ។ វាច្បាស់ណាស់ដោយសារតែលក្ខណៈពិសេសនៃការបោះពុម្ពដោយដៃ ដូចជាភាពជាក់លាក់របស់ពួកគេ ស្ថេរភាពពេញមួយជីវិត និងលក្ខណៈឆ្លុះបញ្ចាំងនៃស្នាមម្រាមដៃដែលស្នាមម្រាមដៃបានក្លាយជានិមិត្តសញ្ញាទទួលស្គាល់នៃការស៊ើបអង្កេតឧក្រិដ្ឋកម្ម និងការទទួលស្គាល់អត្តសញ្ញាណផ្ទាល់ខ្លួនចាប់តាំងពីការប្រើប្រាស់ស្នាមម្រាមដៃជាលើកដំបូងសម្រាប់អត្តសញ្ញាណផ្ទាល់ខ្លួន។ នៅចុងសតវត្សទី 19 ។

នៅកន្លែងកើតហេតុ លើកលែងតែស្នាមម្រាមដៃបីវិមាត្រ និងពណ៌សំប៉ែត អត្រាកើតឡើងនៃស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលគឺខ្ពស់បំផុត។ ស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលជាធម្មតាទាមទារដំណើរការដែលមើលឃើញតាមរយៈប្រតិកម្មរាងកាយ ឬគីមី។ វិធីសាស្រ្តអភិវឌ្ឍន៍ស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលរួម ភាគច្រើនរួមមានការអភិវឌ្ឍន៍អុបទិក ការអភិវឌ្ឍន៍ម្សៅ និងការអភិវឌ្ឍន៍គីមី។ ក្នុងចំណោមពួកគេ ការអភិវឌ្ឍន៍ម្សៅត្រូវបានអនុគ្រោះដោយអង្គភាពមូលដ្ឋាន ដោយសារប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ និងការចំណាយទាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដែនកំណត់នៃការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃដែលមានមូលដ្ឋានលើម្សៅប្រពៃណីលែងឆ្លើយតបនឹងតម្រូវការរបស់អ្នកបច្ចេកទេសព្រហ្មទណ្ឌទៀតហើយ ដូចជាពណ៌ និងសម្ភារៈដ៏ស្មុគស្មាញ និងចម្រុះនៃវត្ថុនៅកន្លែងកើតហេតុឧក្រិដ្ឋកម្ម និងភាពផ្ទុយគ្នាតិចតួចរវាងស្នាមម្រាមដៃ និងពណ៌ផ្ទៃខាងក្រោយ។ ទំហំ រូបរាង viscosity សមាមាត្រសមាសភាព និងការអនុវត្តនៃភាគល្អិតម្សៅប៉ះពាល់ដល់ភាពប្រែប្រួលនៃរូបរាងម្សៅ។ ការជ្រើសរើសម្សៅបែបប្រពៃណីគឺអន់ ជាពិសេសការបង្កើនការស្រូបយកវត្ថុសើមនៅលើម្សៅ ដែលកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវការអភិវឌ្ឍន៍ការជ្រើសរើសម្សៅបែបប្រពៃណី។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ បុគ្គលិកផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាព្រហ្មទណ្ឌបាននិងកំពុងបន្តស្រាវជ្រាវសម្ភារៈថ្មីៗ និងវិធីសាស្ត្រសំយោគ ដែលក្នុងនោះមានផែនដីដ៏កម្រសមា្ភារៈ luminescent បានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់បុគ្គលិកផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រព្រហ្មទណ្ឌ និងបច្ចេកវិទ្យា ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ luminescent តែមួយគត់របស់ពួកគេ កម្រិតពណ៌ខ្ពស់ ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ ការជ្រើសរើសខ្ពស់ និងការពុលទាបក្នុងការអនុវត្តការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។ គន្លង 4f ដែលបំពេញបណ្តើរៗនៃធាតុកម្រនៃភពផែនដីផ្តល់ឱ្យពួកវានូវកម្រិតថាមពលដ៏សម្បូរបែប ហើយគន្លងអេឡិចត្រុងស្រទាប់ 5s និង 5P នៃធាតុកម្ររបស់ផែនដីត្រូវបានបំពេញទាំងស្រុង។ អេឡិចត្រុងស្រទាប់ 4f ត្រូវបានការពារដោយផ្តល់ឱ្យអេឡិចត្រុងស្រទាប់ 4f នូវរបៀបចលនាតែមួយគត់។ ដូច្នេះហើយ ធាតុកម្រនៃផែនដី បង្ហាញនូវស្ថេរភាពរូបថត និងស្ថេរភាពគីមីដ៏ល្អ ដោយមិនមានការលាបពណ៌ ដោយយកឈ្នះលើដែនកំណត់នៃសារធាតុពណ៌សរីរាង្គដែលប្រើជាទូទៅ។ លើសពីនេះទៀតផែនដីដ៏កម្រធាតុ​ក៏​មាន​លក្ខណៈ​អគ្គិសនី និង​ម៉ាញេទិច​ល្អ​ជាង​បើ​ធៀប​នឹង​ធាតុ​ផ្សេង​ទៀត។ លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកតែមួយគត់របស់ផែនដីដ៏កម្រអ៊ីយ៉ុងដូចជា អាយុកាលវែងនៃហ្វ្លុយអូរីស ការស្រូបទាញ និងការបំភាយតូចចង្អៀតជាច្រើន និងការស្រូបយកថាមពល និងគម្លាតនៃការបំភាយឧស្ម័នបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។

ក្នុងចំណោមជាច្រើន។ផែនដីដ៏កម្រធាតុ,អឺរ៉ុបគឺជាសម្ភារៈ luminescent ដែលប្រើជាទូទៅបំផុត។ Demarcay ដែលជាអ្នករកឃើញអឺរ៉ុបនៅឆ្នាំ 1900 ដំបូងបានពិពណ៌នាអំពីបន្ទាត់មុតស្រួចនៅក្នុងវិសាលគមស្រូបយកនៃដំណោះស្រាយ Eu3+ ។ នៅឆ្នាំ 1909 ទីក្រុងបានពិពណ៌នាអំពី cathodoluminescence នៃGd2O3៖ អឺ ៣+ ។ នៅឆ្នាំ 1920 Prandtl បានបោះពុម្ពផ្សាយជាលើកដំបូងនូវទស្សនីយភាពស្រូបយក Eu3+ ដោយបញ្ជាក់ពីការសង្កេតរបស់ De Mare ។ វិសាលគមស្រូបនៃ Eu3+ ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ។ Eu3+ ជាធម្មតាស្ថិតនៅលើគន្លង C2 ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងពីកម្រិត 5D0 ទៅកម្រិត 7F2 ដោយហេតុនេះបញ្ចេញពន្លឺក្រហម។ Eu3+ អាចសម្រេចបានការផ្លាស់ប្តូរពីអេឡិចត្រុងរដ្ឋដីទៅកម្រិតថាមពលរដ្ឋរំភើបទាបបំផុតនៅក្នុងជួររលកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ នៅក្រោមការរំភើបនៃពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ Eu3+ បង្ហាញពន្លឺពណ៌ក្រហមខ្លាំង។ ប្រភេទនៃ photoluminescence នេះមិនត្រឹមតែអាចអនុវត្តបានចំពោះ Eu3+ ions ដែល doped នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់ ឬវ៉ែនតាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រាប់ស្មុគស្មាញដែលសំយោគជាមួយអឺរ៉ុបនិង ligands សរីរាង្គ។ លីហ្គែនទាំងនេះអាចដើរតួជាអង់តែនដើម្បីស្រូបយកពន្លឺរំភើប និងផ្ទេរថាមពលរំភើបទៅកាន់កម្រិតថាមពលខ្ពស់នៃ Eu3+ ions។ កម្មវិធីសំខាន់បំផុតនៃអឺរ៉ុបគឺជាម្សៅ fluorescent ក្រហមY2O3៖ Eu3+(YOX) គឺជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៃចង្កៀងហ្វ្លុយវ៉េស។ ការរំភើបនៃពន្លឺក្រហមនៃ Eu3+ អាចត្រូវបានសម្រេចមិនត្រឹមតែដោយពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងដោយធ្នឹមអេឡិចត្រុង (cathodoluminescence) កាំរស្មីអ៊ិច γ វិទ្យុសកម្ម α ឬ β ភាគល្អិត អេឡិចត្រុងពន្លឺ ពន្លឺកកិត ឬមេកានិក និងវិធីសាស្ត្រគីមីពន្លឺ។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ luminescent ដ៏សម្បូរបែបរបស់វា វាគឺជាការស៊ើបអង្កេតជីវសាស្ត្រដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យជីវវេជ្ជសាស្ត្រ ឬវិទ្យាសាស្ត្រជីវសាស្ត្រ។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ វាក៏បានជំរុញឱ្យមានចំណាប់អារម្មណ៍លើការស្រាវជ្រាវរបស់បុគ្គលិកផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រព្រហ្មទណ្ឌ និងបច្ចេកវិទ្យាក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យ ដោយផ្តល់នូវជម្រើសដ៏ល្អមួយដើម្បីទម្លុះដែនកំណត់នៃវិធីសាស្ត្រម្សៅបែបប្រពៃណីសម្រាប់ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ ហើយមានសារសំខាន់ក្នុងការកែលម្អកម្រិតពណ៌។ ភាពរសើប និងជម្រើសនៃការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។

រូបភាពទី 1 Eu3+ វិសាលគមស្រូបទាញ

 

1, គោលការណ៍ពន្លឺនៃអឺរ៉ុបដ៏កម្រស្មុគស្មាញ

ស្ថានភាពដី និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិករដ្ឋរំភើបនៃអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងទាំងពីរប្រភេទ 4fn ។ ដោយសារតែឥទ្ធិពលការពារដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃគន្លង s និង d នៅជុំវិញអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងនៅលើគន្លង 4f ការផ្លាស់ប្តូរ ff នៃអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងបង្ហាញពីខ្សែលីនេអ៊ែរមុតស្រួច និងអាយុកាលប្រើប្រាស់ fluorescence យូរ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារប្រសិទ្ធភាពពន្លឺទាបនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ឺរ៉ុបនៅក្នុងតំបន់អ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ លីហ្គែនសរីរាង្គត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញជាមួយអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងដើម្បីកែលម្អមេគុណស្រូបយកនៃកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងតំបន់ពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ ហ្វ្លុយអូរីសដែលបញ្ចេញដោយអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញមិនត្រឹមតែមានគុណសម្បត្តិពិសេសនៃអាំងតង់ស៊ីតេហ្វ្លុយអូរីខ្ពស់និងភាពបរិសុទ្ធនៃហ្វ្លុយអូរីសខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយការប្រើប្រាស់ប្រសិទ្ធភាពនៃការស្រូបយកខ្ពស់នៃសមាសធាតុសរីរាង្គនៅក្នុងតំបន់អ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ ថាមពលរំភើបដែលត្រូវការសម្រាប់អឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុង photoluminescence ខ្ពស់ កង្វះប្រសិទ្ធភាព fluorescence ទាប។ មានគោលការណ៍ luminescence សំខាន់ពីរនៃអឺរ៉ុបដ៏កម្រស្មុគស្មាញ៖ មួយគឺ photoluminescence ដែលតម្រូវឱ្យមាន ligand នៃអឺរ៉ុបស្មុគស្មាញ; ទិដ្ឋភាពមួយទៀតគឺថាឥទ្ធិពលអង់តែនអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពប្រែប្រួលនៃអឺរ៉ុបពន្លឺអ៊ីយ៉ុង។

បន្ទាប់ពីត្រូវបានរំភើបដោយអ៊ុលត្រាវីយូឡេខាងក្រៅឬពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ, លីហ្គែនសរីរាង្គនៅក្នុងផែនដីដ៏កម្រការផ្លាស់ប្តូរស្មុគ្រស្មាញពីស្ថានភាពដី S0 ទៅរដ្ឋ singlet រំភើប S1 ។ អេឡិចត្រុងរដ្ឋរំភើបគឺមិនស្ថិតស្ថេរ ហើយត្រឡប់ទៅរដ្ឋដី S0 តាមរយៈវិទ្យុសកម្ម បញ្ចេញថាមពលសម្រាប់ ligand ដើម្បីបញ្ចេញ fluorescence ឬលោតជាបន្តបន្ទាប់ទៅរដ្ឋរំភើបបីដង T1 ឬ T2 តាមរយៈមធ្យោបាយមិនមែនវិទ្យុសកម្ម។ រដ្ឋរំភើបបីដងបញ្ចេញថាមពលតាមរយៈវិទ្យុសកម្មដើម្បីបង្កើតផូស្វ័រលីហ្គែន ឬផ្ទេរថាមពលទៅដែកអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងតាមរយៈការផ្ទេរថាមពល intramolecular ដែលមិនមានវិទ្យុសកម្ម; បន្ទាប់ពីមានការរំភើប អ៊ីយ៉ុងអ៊ឺរ៉ុបបានផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពដីទៅរដ្ឋរំភើប និងអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋរំភើបទៅកាន់កម្រិតថាមពលទាប ទីបំផុតត្រឡប់ទៅស្ថានភាពដីវិញ បញ្ចេញថាមពល និងបង្កើតហ្វ្លុយអូរីស។ ដូច្នេះ​ដោយ​ការ​ណែនាំ​ ligands សរីរាង្គ​សមរម្យ​ដើម្បី​ធ្វើ​អន្តរកម្ម​ជាមួយ​ផែនដីដ៏កម្រអ៊ីយ៉ុង និងរំញោចអ៊ីយ៉ុងលោហៈកណ្តាលតាមរយៈការផ្ទេរថាមពលដែលមិនមានវិទ្យុសកម្មនៅក្នុងម៉ូលេគុល ឥទ្ធិពល fluorescence នៃអ៊ីយ៉ុងផែនដីកម្រអាចកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយតម្រូវការសម្រាប់ថាមពលរំភើបខាងក្រៅអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាឥទ្ធិពលអង់តែននៃ ligands ។ ដ្យាក្រាមកម្រិតថាមពលនៃការផ្ទេរថាមពលនៅក្នុង Eu3+ complexes ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្ទេរថាមពលពីស្ថានភាពរំភើបបីដងទៅ Eu3+ កម្រិតថាមពលនៃរដ្ឋរំភើបនៃ ligand triplet គឺត្រូវបានទាមទារឱ្យខ្ពស់ជាង ឬស្របជាមួយនឹងកម្រិតថាមពលនៃស្ថានភាពរំភើប Eu3+។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលកម្រិតថាមពល triplet នៃ ligand គឺធំជាងថាមពលរដ្ឋរំភើបទាបបំផុតនៃ Eu3+ នោះប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរថាមពលក៏នឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។ នៅពេលដែលភាពខុសគ្នារវាងស្ថានភាពបីដងនៃលីហ្គែន និងស្ថានភាពរំជើបរំជួលទាបបំផុតនៃ Eu3+ គឺតូច អាំងតង់ស៊ីតេហ្វ្លុយអូរីសនឹងចុះខ្សោយដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃអត្រាអសកម្មកម្ដៅនៃរដ្ឋបីដងនៃលីហ្គែន។ β- ស្មុគ្រស្មាញ Diketone មានគុណសម្បត្តិនៃមេគុណស្រូបយកកាំរស្មីយូវីដ៏រឹងមាំ សមត្ថភាពសំរបសំរួលខ្លាំង ការផ្ទេរថាមពលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពជាមួយផែនដីដ៏កម្រs ហើយអាចមានទាំងទម្រង់រឹង និងរាវ ដែលធ្វើឱ្យពួកវាជាលីហ្គែនដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតមួយនៅក្នុងផែនដីដ៏កម្រស្មុគស្មាញ។

រូបភាពទី 2 ដ្យាក្រាមកម្រិតថាមពលនៃការផ្ទេរថាមពលនៅក្នុង Eu3+ complex

2. វិធីសាស្រ្តសំយោគនៃផែនដីកម្រ Europiumស្មុគស្មាញ

2.1 វិធីសាស្ត្រសំយោគសភាពរឹងនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

វិធីសាស្រ្តនៃសភាពរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការរៀបចំផែនដីដ៏កម្រសមា្ភារៈ luminescent ហើយវាក៏ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្មផងដែរ។ វិធីសាស្ត្រសំយោគសភាពរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ គឺជាប្រតិកម្មនៃចំណុចប្រទាក់បញ្ហារឹងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (800-1500 ℃) ដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុថ្មីដោយការសាយភាយ ឬដឹកជញ្ជូនអាតូមរឹង ឬអ៊ីយ៉ុង។ វិធីសាស្រ្តដំណាក់កាលរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំផែនដីដ៏កម្រស្មុគស្មាញ។ ទីមួយ សារធាតុប្រតិកម្មត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រជាក់លាក់មួយ ហើយបរិមាណសមស្របនៃសារធាតុរាវត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងបាយអសម្រាប់ការកិនយ៉ាងហ្មត់ចត់ ដើម្បីធានាបាននូវការលាយឯកសណ្ឋាន។ បន្ទាប់មក សារធាតុប្រតិកម្មដីត្រូវបានដាក់ក្នុងឡដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់ធ្វើ calcination ។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ calcination អុកស៊ីតកម្ម ការកាត់បន្ថយ ឬឧស្ម័ន inert អាចត្រូវបានបំពេញតាមតម្រូវការនៃដំណើរការពិសោធន៍។ បន្ទាប់ពី calcination សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ម៉ាទ្រីសដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយសារធាតុសកម្ម ions កម្រត្រូវបានបន្ថែមទៅវាដើម្បីបង្កើតជាមជ្ឈមណ្ឌលពន្លឺ។ ស្មុគ្រស្មាញ calcined ត្រូវឆ្លងកាត់ការត្រជាក់ លាងជមែះ សម្ងួត កិនឡើងវិញ កាសុីន និងការពិនិត្យនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដើម្បីទទួលបានផលិតផល។ ជាទូទៅ ដំណើរការកិន និង calcination ច្រើនត្រូវបានទាមទារ។ ការកិនច្រើនអាចបង្កើនល្បឿនប្រតិកម្ម និងធ្វើឱ្យប្រតិកម្មកាន់តែពេញលេញ។ នេះគឺដោយសារតែដំណើរការកិនបង្កើនតំបន់ទំនាក់ទំនងរបស់ reactants ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវការសាយភាយ និងល្បឿនដឹកជញ្ជូននៃអ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុលនៅក្នុង reactants ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃប្រតិកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពេលវេលា និងសីតុណ្ហភាពផ្សេងគ្នានៃកាស៊ីណាតនឹងជះឥទ្ធិពលលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ាទ្រីសគ្រីស្តាល់ដែលបានបង្កើតឡើង។

វិធីសាស្ត្ររដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មានគុណសម្បត្តិនៃដំណើរការសាមញ្ញ ការចំណាយទាប និងការប្រើប្រាស់រយៈពេលខ្លី ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យានៃការរៀបចំដែលមានភាពចាស់ទុំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គុណវិបត្តិចម្បងនៃវិធីសាស្ត្ររដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺ៖ ទីមួយ សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មដែលត្រូវការគឺខ្ពស់ពេក ដែលទាមទារឧបករណ៍ និងឧបករណ៍ខ្ពស់ ប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ និងពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងទម្រង់គ្រីស្តាល់។ រូបរាងរបស់ផលិតផលគឺមិនស្មើគ្នា ហើយថែមទាំងធ្វើឱ្យស្ថានភាពគ្រីស្តាល់ខូច ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការនៃពន្លឺ។ ទីពីរ ការ​កិន​មិន​គ្រប់គ្រាន់​ធ្វើ​ឱ្យ​មាន​ការ​លំបាក​សម្រាប់​សារធាតុ​ប្រតិកម្ម​ក្នុង​ការ​លាយ​ស្មើៗ​គ្នា ហើយ​ភាគល្អិត​គ្រីស្តាល់​មាន​ទំហំ​ធំ។ ដោយសារតែការកិនដោយដៃ ឬមេកានិច ភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាដោយជៀសមិនរួចដើម្បីប៉ះពាល់ដល់ពន្លឺដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពបរិសុទ្ធនៃផលិតផលទាប។ បញ្ហាទីបីគឺការអនុវត្តថ្នាំកូតមិនស្មើគ្នានិងដង់ស៊ីតេមិនល្អក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការកម្មវិធី។ ឡៃ et al. បានសំយោគស៊េរីនៃម្សៅ fluorescent polychromatic ដំណាក់កាលតែមួយ Sr5 (PO4) 3Cl ដែលត្រូវបាន doped ជាមួយ Eu3+ និង Tb3+ ដោយប្រើវិធីសាស្ត្ររដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ប្រពៃណី។ នៅក្រោមការរំជើបរំជួលជិតកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ ម្សៅ fluorescent អាចលៃតម្រូវពណ៌ពន្លឺនៃផូស្វ័រពីតំបន់ពណ៌ខៀវទៅតំបន់បៃតងយោងទៅតាមកំហាប់សារធាតុ doping ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវពិការភាពនៃសន្ទស្សន៍បង្ហាញពណ៌ទាប និងសីតុណ្ហភាពពណ៌ដែលទាក់ទងខ្ពស់នៅក្នុង diodes បញ្ចេញពន្លឺពណ៌ស។ . ការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់គឺជាបញ្ហាចម្បងក្នុងការសំយោគម្សៅ fluorescent ដែលមានមូលដ្ឋានលើ borophosphate ដោយវិធីសាស្ត្រនៃសភាពរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ បច្ចុប្បន្ននេះ អ្នកប្រាជ្ញកាន់តែច្រើនឡើងៗបានប្តេជ្ញាចិត្តក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ និងស្វែងរកម៉ាទ្រីសដែលសមស្រប ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់នៃវិធីសាស្ត្ររដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ នៅឆ្នាំ 2015 Hasegawa et al ។ បានបញ្ចប់ការរៀបចំសភាពរឹងសីតុណ្ហភាពទាបនៃដំណាក់កាល Li2NaBP2O8 (LNBP) ដោយប្រើក្រុមអវកាស P1 នៃប្រព័ន្ធ triclinic ជាលើកដំបូង។ នៅឆ្នាំ ២០២០ លោក Zhu et al ។ បានរាយការណ៍ពីផ្លូវសំយោគនៃរដ្ឋរឹងសីតុណ្ហភាពទាបសម្រាប់ប្រលោមលោក Li2NaBP2O8: Eu3+ (LNBP: Eu) ផូស្វ័រ ដោយស្វែងរកការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងផ្លូវសំយោគតម្លៃទាបសម្រាប់ផូស្វ័រអសរីរាង្គ។

2.2 វិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួម

វិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងរួមក៏ជាវិធីសាស្ត្រសំយោគ "គីមីទន់" ដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការរៀបចំវត្ថុធាតុ luminescent កម្រលើផែនដីអសរីរាង្គ។ វិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងរួម ពាក់ព័ន្ធនឹងការបន្ថែមទឹកភ្លៀងទៅសារធាតុប្រតិកម្ម ដែលធ្វើប្រតិកម្មជាមួយ cations នៅក្នុង reactant នីមួយៗ ដើម្បីបង្កើតជា precipitate ឬ hydrolyzes reactant ក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ដើម្បីបង្កើតជាអុកស៊ីត អ៊ីដ្រូសែន អំបិលមិនរលាយ ។ល។ ផលិតផលគោលដៅត្រូវបានទទួលតាមរយៈការចម្រោះ ការបោកគក់ សម្ងួត និងដំណើរការផ្សេងៗទៀត។ គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួមគឺប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ ការប្រើប្រាស់រយៈពេលខ្លី ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងភាពបរិសុទ្ធនៃផលិតផលខ្ពស់។ អត្ថប្រយោជន៍លេចធ្លោបំផុតរបស់វាគឺថាទំហំភាគល្អិតតូចរបស់វាអាចបង្កើត nanocrystals ដោយផ្ទាល់។ គុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួមគឺ: ដំបូង បាតុភូតនៃការប្រមូលផ្តុំផលិតផលដែលទទួលបានគឺធ្ងន់ធ្ងរ ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការ luminescent នៃសម្ភារៈ fluorescent; ទីពីរ រូបរាងរបស់ផលិតផលគឺមិនច្បាស់លាស់ និងពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រង។ ទីបី មានតម្រូវការជាក់លាក់សម្រាប់ការជ្រើសរើសវត្ថុធាតុដើម ហើយលក្ខខណ្ឌទឹកភ្លៀងរវាង reactant នីមួយៗគួរតែមានភាពស្រដៀងគ្នា ឬដូចគ្នាតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការអនុវត្តសមាសធាតុនៃប្រព័ន្ធច្រើន។ K. Petcharoen et al ។ សំយោគ nanoparticles magnetite ស្វ៊ែរ ដោយប្រើ ammonium hydroxide ជាវិធីសាស្រ្ត precipitant និងគីមីរួមទឹកភ្លៀង។ អាស៊ីតអាសេទិក និងអាស៊ីតអូលេកត្រូវបានណែនាំជាភ្នាក់ងារថ្នាំកូតកំឡុងដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ដំបូង ហើយទំហំនៃភាគល្អិតណាណូម៉ាញេទិកត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងចន្លោះពី 1-40nm ដោយការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។ ភាគល្អិតណាណូម៉ាញេទិចដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបានយ៉ាងល្អនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ត្រូវបានគេទទួលបានតាមរយៈការកែប្រែផ្ទៃ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវបាតុភូតប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតនៅក្នុងវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួម។ Kee et al ។ ប្រៀបធៀបឥទ្ធិពលនៃវិធីសាស្ត្រ hydrothermal និងវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងរួមលើរូបរាង រចនាសម្ព័ន្ធ និងទំហំភាគល្អិតនៃ Eu-CSH ។ ពួកគេបានចង្អុលបង្ហាញថាវិធីសាស្រ្ត hydrothermal បង្កើតភាគល្អិតណាណូខណៈពេលដែលវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងសហបង្កើតភាគល្អិត submicron prismatic ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងរួម វិធីសាស្ត្រ hydrothermal បង្ហាញគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃ photoluminescence ប្រសើរជាងក្នុងការរៀបចំម្សៅ Eu-CSH ។ JK Han et al ។ បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួមថ្មីដោយប្រើសារធាតុរំលាយដែលមិនមែនជា aqueous N, N-dimethylformamide (DMF) ដើម្បីរៀបចំ (Ba1-xSrx) 2SiO4: ផូស្វ័រ Eu2 ជាមួយនឹងការបែងចែកទំហំតូចចង្អៀត និងប្រសិទ្ធភាពបរិមាណខ្ពស់នៅជិតភាគល្អិតទំហំណាណូស្វ៊ែរ ឬ submicron ។ DMF អាចកាត់បន្ថយប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization និងបន្ថយអត្រាប្រតិកម្មក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការទឹកភ្លៀង ជួយការពារការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិត។

2.3 វិធីសាស្ត្រសំយោគកម្ដៅអ៊ីដ្រូសែន/សារធាតុរំលាយ

វិធីសាស្រ្ត hydrothermal បានចាប់ផ្តើមនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 នៅពេលដែលអ្នកភូគព្ភវិទូបានក្លែងធ្វើរ៉ែធម្មជាតិ។ នៅដើមសតវត្សទី 20 ទ្រឹស្ដីនេះមានភាពចាស់ទុំបន្តិចម្តងៗ ហើយបច្ចុប្បន្នជាវិធីសាស្រ្តគីមីវិទ្យាដំណោះស្រាយដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយ។ វិធីសាស្ត្រ Hydrothermal គឺជាដំណើរការមួយដែលចំហាយទឹក ឬដំណោះស្រាយ aqueous ត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ផ្ទុក (ដើម្បីដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុង និងក្រុមម៉ូលេគុល និងសម្ពាធផ្ទេរ) ដើម្បីឈានដល់ស្ថានភាព subcritical ឬ supercritical នៅក្នុងបរិយាកាសបិទជិតដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធខ្ពស់ (អតីតមាន សីតុណ្ហភាព 100-240 ℃ ខណៈពេលដែលក្រោយមកទៀតមានសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ 1000 ℃) ពន្លឿនអត្រាប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៃវត្ថុធាតុដើម ហើយនៅក្រោមកំដៅខ្លាំង អ៊ីយ៉ុង និង ក្រុម​ម៉ូលេគុល​សាយភាយ​ទៅ​សីតុណ្ហភាព​ទាប​សម្រាប់​ការបង្កើត​ឡើងវិញ​។ សីតុណ្ហភាព តម្លៃ pH ពេលវេលាប្រតិកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍ និងប្រភេទនៃសារធាតុមុនកំឡុងពេលដំណើរការ hydrolysis ប៉ះពាល់ដល់អត្រាប្រតិកម្ម រូបរាងគ្រីស្តាល់ រូបរាង រចនាសម្ព័ន និងអត្រាកំណើនដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នា។ ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពមិនត្រឹមតែពន្លឿនការរលាយនៃវត្ថុធាតុដើមប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងបង្កើនការប៉ះទង្គិចដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃម៉ូលេគុល ដើម្បីជំរុញការបង្កើតគ្រីស្តាល់។ អត្រាកំណើនខុសៗគ្នានៃប្លង់គ្រីស្តាល់នីមួយៗនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ pH គឺជាកត្តាចម្បងដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ ទំហំ និងរូបវិទ្យា។ រយៈពេលនៃប្រតិកម្មក៏ប៉ះពាល់ដល់ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់ដែរ ហើយពេលវេលាកាន់តែយូរ វាកាន់តែអំណោយផលសម្រាប់ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់។

គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្រ្ត hydrothermal ត្រូវបានបង្ហាញជាចម្បងនៅក្នុង: ដំបូង, ភាពបរិសុទ្ធគ្រីស្តាល់ខ្ពស់, គ្មានការបំពុលមិនបរិសុទ្ធ, ការចែកចាយទំហំភាគល្អិតតូចចង្អៀត, ទិន្នផលខ្ពស់, និង morphology ផលិតផលចម្រុះ; ទីពីរគឺថាដំណើរការប្រតិបត្តិការគឺសាមញ្ញការចំណាយទាបហើយការប្រើប្រាស់ថាមពលមានកម្រិតទាប។ ប្រតិកម្មភាគច្រើនត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពមធ្យមទៅទាប ហើយលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មគឺងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រង។ ជួរកម្មវិធីគឺធំទូលាយ និងអាចបំពេញតម្រូវការរៀបចំនៃទម្រង់ផ្សេងៗនៃសម្ភារៈ។ ទីបី សម្ពាធនៃការបំពុលបរិស្ថានមានកម្រិតទាប ហើយវាមានទំនាក់ទំនងល្អចំពោះសុខភាពរបស់ប្រតិបត្តិករ។ គុណវិបត្តិចម្បងរបស់វាគឺថាមុនគេនៃប្រតិកម្មត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងងាយស្រួលដោយ pH បរិស្ថាន សីតុណ្ហភាព និងពេលវេលា ហើយផលិតផលមានបរិមាណអុកស៊ីសែនទាប។

វិធីសាស្រ្ត solvothermal ប្រើសារធាតុរំលាយសរីរាង្គជាឧបករណ៍ផ្ទុកប្រតិកម្ម ពង្រីកបន្ថែមទៀតនូវការអនុវត្តវិធីសាស្រ្ត hydrothermal ។ ដោយសារភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងសំខាន់នៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីរវាងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ និងទឹក យន្តការប្រតិកម្មកាន់តែស្មុគស្មាញ ហើយរូបរាង រចនាសម្ព័ន្ធ និងទំហំនៃផលិតផលមានភាពចម្រុះជាង។ Nallappan et al ។ សំយោគគ្រីស្តាល់ MoOx ជាមួយនឹង morphologies ផ្សេងគ្នាពីសន្លឹកទៅ nanorod ដោយគ្រប់គ្រងពេលវេលាប្រតិកម្មនៃវិធីសាស្រ្ត hydrothermal ដោយប្រើ sodium dialkyl sulfate ជាភ្នាក់ងារដឹកនាំគ្រីស្តាល់។ Dianwen Hu et al ។ សមា្ភារៈសមាសធាតុសំយោគដោយផ្អែកលើ polyoxymolybdenum cobalt (CoPMA) និង UiO-67 ឬមានក្រុម bipyridyl (UiO-bpy) ដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត solvothermal ដោយធ្វើឱ្យលក្ខខណ្ឌសំយោគប្រសើរឡើង។

2.4 វិធីសាស្ត្រ Sol gel

វិធីសាស្ត្រ Sol gel គឺជាវិធីសាស្ត្រគីមីបែបប្រពៃណី ដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈមុខងារអសរីរាង្គ ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការរៀបចំវត្ថុធាតុណាណូដែក។ នៅឆ្នាំ 1846 Elbelmen បានប្រើវិធីសាស្រ្តនេះជាលើកដំបូងដើម្បីរៀបចំ SiO2 ប៉ុន្តែការប្រើប្រាស់របស់វាមិនទាន់មានភាពចាស់ទុំនៅឡើយ។ វិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំគឺដើម្បីបន្ថែមសារធាតុសកម្មអ៊ីយ៉ុងផែនដីកម្រនៅក្នុងដំណោះស្រាយប្រតិកម្មដំបូងដើម្បីធ្វើឱ្យសារធាតុរំលាយរលាយដើម្បីបង្កើតជែល ហើយជែលដែលបានរៀបចំនឹងទទួលបានផលិតផលគោលដៅបន្ទាប់ពីការព្យាបាលសីតុណ្ហភាព។ ផូស្វ័រដែលផលិតដោយវិធីសាស្ត្រ sol gel មានរូបសណ្ឋានល្អ និងលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធ ហើយផលិតផលមានទំហំភាគល្អិតឯកសណ្ឋានតូច ប៉ុន្តែពន្លឺរបស់វាត្រូវកែលម្អ។ ដំណើរការរៀបចំនៃវិធីសាស្រ្ត sol-gel គឺសាមញ្ញ និងងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការ សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មទាប ហើយប្រសិទ្ធភាពសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ប៉ុន្តែពេលវេលាមានរយៈពេលយូរ ហើយចំនួននៃការព្យាបាលនីមួយៗមានកំណត់។ Gaponenko et al ។ បានរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់អាម៉ូនិក BaTiO3/SiO2 ដោយ centrifugation និងវិធីព្យាបាលកំដៅ sol-gel ជាមួយនឹងការបញ្ជូនល្អ និងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ ហើយបានចង្អុលបង្ហាញថាសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃខ្សែភាពយន្ត BaTiO3 នឹងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់សូល។ ក្នុងឆ្នាំ 2007 ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Liu L បានចាប់យកដោយជោគជ័យនូវ Eu3+metal ion/sensitizer complex ដែលមានស្ថេរភាព fluorescent និងស្រាលនៅក្នុង nanocomposites ដែលមានមូលដ្ឋានលើ silica និង doped gel ស្ងួតដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ sol gel។ នៅក្នុងការរួមផ្សំជាច្រើននៃដេរីវេទ័រផ្សេងៗគ្នានៃសារធាតុរសើបផែនដីដ៏កម្រ និងគំរូស៊ីលីកាណាណូផូរ៉ាស ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា 1,10-phenanthroline (OP) នៅក្នុងគំរូ tetraethoxysilane (TEOS) ផ្តល់នូវ fluorescence doped gel ស្ងួតដ៏ល្អបំផុតដើម្បីសាកល្បងលក្ខណៈសម្បត្តិវិសាលគមនៃ Eu3+ ។

2.5 វិធីសាស្រ្តសំយោគមីក្រូវ៉េវ

វិធីសាស្ត្រសំយោគមីក្រូវ៉េវ គឺជាវិធីសាស្ត្រសំយោគគីមីពណ៌បៃតង និងគ្មានការបំពុលថ្មី បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការសំយោគសម្ភារៈ ជាពិសេសក្នុងវិស័យសំយោគសារធាតុណាណូ ដែលបង្ហាញពីសន្ទុះនៃការអភិវឌ្ឍន៍ល្អ។ មីក្រូវ៉េវ គឺជារលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដែលមានប្រវែងរលកចន្លោះពី 1n ទៅ 1m។ វិធីសាស្ត្រមីក្រូវ៉េវ គឺជាដំណើរការដែលភាគល្អិតមីក្រូទស្សន៍នៅខាងក្នុងសម្ភារៈចាប់ផ្តើមឆ្លងកាត់បន្ទាត់រាងប៉ូលក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចខាងក្រៅ។ នៅពេលដែលទិសដៅនៃវាលអគ្គិសនីមីក្រូវ៉េវផ្លាស់ប្តូរ ទិសដៅនៃចលនា និងការរៀបចំរបស់ឌីប៉ូលផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់។ ការឆ្លើយតប hysteresis នៃ dipoles ក៏ដូចជាការបំប្លែងថាមពលកំដៅផ្ទាល់របស់ពួកគេដោយមិនចាំបាច់មានការប៉ះទង្គិច ការកកិត និងការបាត់បង់ dielectric រវាងអាតូម និងម៉ូលេគុល សម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលកំដៅ។ ដោយសារតែកំដៅមីក្រូវ៉េវអាចកំដៅប្រព័ន្ធប្រតិកម្មទាំងមូល និងដំណើរការថាមពលបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយហេតុនេះការជំរុញដំណើរការនៃប្រតិកម្មសរីរាង្គ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររៀបចំបែបប្រពៃណី វិធីសាស្ត្រសំយោគមីក្រូវ៉េវមានគុណសម្បត្តិនៃល្បឿនប្រតិកម្មរហ័ស សុវត្ថិភាពពណ៌បៃតង តូច និងឯកសណ្ឋាន។ ទំហំភាគល្អិតសម្ភារៈ និងភាពបរិសុទ្ធដំណាក់កាលខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របាយការណ៍ភាគច្រើនបច្ចុប្បន្នប្រើឧបករណ៍ស្រូបយកមីក្រូវ៉េវ ដូចជាម្សៅកាបូន Fe3O4 និង MnO2 ដើម្បីផ្តល់កំដៅដោយប្រយោលសម្រាប់ប្រតិកម្ម។ សារធាតុដែលងាយស្រូបដោយមីក្រូវ៉េវ និងអាចធ្វើឲ្យសារធាតុប្រតិកម្មដោយខ្លួនឯង ត្រូវការការរុករកបន្ថែម។ Liu et al ។ រួមបញ្ចូលគ្នានូវវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងរួមជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រមីក្រូវ៉េវដើម្បីសំយោគ spinel LiMn2O4 សុទ្ធជាមួយនឹងរូបវិទ្យា porous និងលក្ខណៈសម្បត្តិល្អ។

2.6 វិធីសាស្រ្តដុត

វិធីសាស្ត្រចំហេះគឺផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រកំដៅបែបបុរាណ ដែលប្រើការដុតសារធាតុសរីរាង្គដើម្បីបង្កើតផលិតផលគោលដៅ បន្ទាប់ពីដំណោះស្រាយត្រូវបានហួតដល់ភាពស្ងួត។ ឧស្ម័នដែលបង្កើតឡើងដោយការចំហេះនៃសារធាតុសរីរាង្គអាចពន្យឺតការកើតឡើងនៃការប្រមូលផ្តុំ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តកំដៅនៃរដ្ឋរឹង វាជួយកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងសមរម្យសម្រាប់ផលិតផលដែលមានតម្រូវការសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មទាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដំណើរការប្រតិកម្មតម្រូវឱ្យមានការបន្ថែមនៃសមាសធាតុសរីរាង្គដែលបង្កើនការចំណាយ។ វិធីសាស្រ្តនេះមានសមត្ថភាពកែច្នៃតិចតួចហើយមិនសមរម្យសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម។ ផលិតផលដែលផលិតដោយវិធីចំហេះមានទំហំភាគល្អិតតូច និងឯកសណ្ឋាន ប៉ុន្តែដោយសារដំណើរការប្រតិកម្មខ្លី វាអាចមានគ្រីស្តាល់មិនពេញលេញ ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការពន្លឺនៃគ្រីស្តាល់។ Anning et al ។ បានប្រើ La2O3, B2O3, និង Mg ជាសមា្ភារៈចាប់ផ្តើម ហើយបានប្រើការសំយោគ្រំមហះដែលជួយដោយអំបិល ដើម្បីផលិតម្សៅ LaB6 ជាបាច់ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។

3. ការដាក់ពាក្យអឺរ៉ុបដ៏កម្រភាពស្មុគស្មាញក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ស្នាមម្រាមដៃ

វិធីសាស្ត្របង្ហាញម្សៅគឺជាវិធីសាស្រ្តបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃបុរាណ និងបុរាណបំផុត។ នាពេលបច្ចុប្បន្ន ម្សៅដែលបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃអាចបែងចែកជាបីប្រភេទ៖ ម្សៅប្រពៃណី ដូចជាម្សៅមេដែកដែលផ្សំពីម្សៅដែកល្អ និងម្សៅកាបូន។ ម្សៅលោហធាតុ ដូចជាម្សៅមាស។ម្សៅប្រាក់និងម្សៅដែកផ្សេងទៀតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ; ម្សៅ fluorescent ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ម្សៅបុរាណតែងតែមានការលំបាកខ្លាំងក្នុងការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ ឬស្នាមម្រាមដៃចាស់នៅលើវត្ថុផ្ទៃខាងក្រោយស្មុគស្មាញ ហើយមានឥទ្ធិពលពុលជាក់លាក់ទៅលើសុខភាពរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ បុគ្គលិកផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រព្រហ្មទណ្ឌ និងបច្ចេកវិទ្យាបានពេញចិត្តកាន់តែខ្លាំងឡើងលើការប្រើប្រាស់សម្ភារៈណាណូ fluorescent សម្រាប់ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ luminescent តែមួយគត់នៃ Eu3+ និងកម្មវិធីរីករាលដាលនៃផែនដីដ៏កម្រសារធាតុអឺរ៉ុបដ៏កម្រស្មុគ្រស្មាញមិនត្រឹមតែក្លាយជាចំណុចក្តៅនៃការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្តល់នូវគំនិតស្រាវជ្រាវទូលំទូលាយសម្រាប់ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Eu3+ នៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ឬសារធាតុរឹងមានដំណើរការស្រូបយកពន្លឺខ្សោយ ហើយចាំបាច់ត្រូវផ្សំជាមួយ ligands ដើម្បីឱ្យដឹង និងបញ្ចេញពន្លឺ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ Eu3+ បង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិ fluorescence កាន់តែខ្លាំង និងជាប់លាប់ជាងមុន។ បច្ចុប្បន្ននេះ លីហ្គែនដែលប្រើជាទូទៅរួមមាន β-Diketones អាស៊ីត carboxylic និងអំបិល carboxylate សារធាតុប៉ូលីម៊ែរសរីរាង្គ សារធាតុ supramolecular macrocycles ។ល។ ជាមួយនឹងការស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅ និងការអនុវត្តនៃអឺរ៉ុបដ៏កម្រស្មុគ្រស្មាញ វាត្រូវបានគេរកឃើញថានៅក្នុងបរិយាកាសសើម ការរំញ័រនៃម៉ូលេគុល H2O សម្របសម្រួលនៅក្នុងអឺរ៉ុបស្មុគស្មាញអាចបណ្តាលឱ្យ luminescence quenching ។ ដូច្នេះ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការជ្រើសរើសកាន់តែប្រសើរ និងភាពផ្ទុយគ្នាខ្លាំងនៅក្នុងការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងត្រូវធ្វើដើម្បីសិក្សាពីរបៀបកែលម្អស្ថេរភាពកម្ដៅ និងមេកានិចនៃអឺរ៉ុបស្មុគស្មាញ។

ក្នុងឆ្នាំ 2007 ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Liu L គឺជាអ្នកត្រួសត្រាយផ្លូវណែនាំអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញចូលទៅក្នុងវិស័យនៃការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃជាលើកដំបូងនៅក្នុងប្រទេសនិងក្រៅប្រទេស។ ស្មុគ្រស្មាញ អ៊ីយ៉ុងដែក/ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Eu3+ មានស្ថេរភាព និងពន្លឺខ្ពស់ ដែលចាប់យកដោយវិធីសាស្ត្រ sol gel អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរកឃើញស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលលើវត្ថុធាតុផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងការធ្វើកោសល្យវិច្ច័យ រួមទាំងក្រដាសមាស កញ្ចក់ ប្លាស្ទិក ក្រដាសពណ៌ និងស្លឹកបៃតង។ ការស្រាវជ្រាវរុករកបានណែនាំដំណើរការរៀបចំ កាំរស្មី UV/Vis spectra លក្ខណៈ fluorescence និងលទ្ធផលស្លាកស្នាមម្រាមដៃនៃ Eu3+/OP/TEOS nanocomposites ថ្មីទាំងនេះ។

ក្នុងឆ្នាំ 2014 Seung Jin Ryu et al ។ ដំបូងបានបង្កើត Eu3+ ស្មុគស្មាញ ([EuCl2 (Phen) 2 (H2O) 2] Cl · H2O) ដោយ hexahydrateក្លរួអឺរ៉ុប(EuCl3 · 6H2O) និង 1-10 phenanthroline (Phen) ។ តាមរយៈប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងរវាងអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម interlayer និងអឺរ៉ុបអ៊ីយ៉ុងស្មុគ្រស្មាញ សមាសធាតុកូនកាត់ណាណូ intercalated (Eu (Phen) 2) 3+- ថ្មសាប៊ូលីចូមសំយោគ និង Eu (Phen) 2) 3+- montmorillonite ធម្មជាតិ) ត្រូវបានទទួល។ នៅក្រោមការរំភើបនៃចង្កៀងកាំរស្មី UV នៅរលកនៃ 312nm ស្មុគ្រស្មាញទាំងពីរមិនត្រឹមតែរក្សាលក្ខណៈនៃបាតុភូត photoluminescence ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងមានស្ថេរភាពកម្ដៅ គីមី និងមេកានិចខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង Eu3+ complexes សុទ្ធ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែអវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធដែលបានពន្លត់។ ដូចជាជាតិដែកនៅក្នុងតួសំខាន់នៃថ្មសាប៊ូលីចូម [អឺ (ផេន) 2] 3+- លីចូម ថ្មសាប៊ូមានអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺល្អជាង [Eu (Phen) 2] 3+- montmorillonite ហើយស្នាមម្រាមដៃបង្ហាញបន្ទាត់ច្បាស់ជាង និងកម្រិតពណ៌ខ្លាំងជាងជាមួយផ្ទៃខាងក្រោយ។ នៅឆ្នាំ 2016 V Sharma et al ។ ម្សៅ strontium aluminate សំយោគ (SrAl2O4: Eu2+, Dy3+) ម្សៅ fluorescent nano ដោយប្រើវិធីចំហេះ។ ម្សៅគឺសមរម្យសម្រាប់ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃស្រស់ និងចាស់នៅលើវត្ថុដែលអាចជ្រាបចូលបាន និងមិនអាចជ្រាបចូលបាន ដូចជាក្រដាសពណ៌ធម្មតា ក្រដាសវេចខ្ចប់ បន្ទះអាលុយមីញ៉ូម និងឌីសអុបទិក។ វាមិនត្រឹមតែបង្ហាញភាពរសើប និងការជ្រើសរើសខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងមានលក្ខណៈរឹងមាំ និងប្រើប្រាស់បានយូរផងដែរ។ នៅឆ្នាំ 2018 លោក Wang et al ។ រៀបចំ CaS nanoparticles (ESM-CaS-NP) doped ជាមួយអឺរ៉ុប, samariumនិងម៉ង់ហ្គាណែសដែលមានអង្កត់ផ្ចិតជាមធ្យម 30nm ។ ភាគល្អិត nanoparticles ត្រូវបានរុំព័ទ្ធដោយ ligands amphiphilic ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាត្រូវបានបំបែកជាឯកសណ្ឋាននៅក្នុងទឹកដោយមិនបាត់បង់ប្រសិទ្ធភាព fluorescence របស់ពួកគេ; ការកែប្រែរួមគ្នានៃផ្ទៃ ESM-CaS-NP ជាមួយនឹង 1-dodecylthiol និង 11-mercaptoundecanoic acid (Arg-DT)/ MUA@ESM-CaS NPs បានជោគជ័យក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានៃការពន្លត់ហ្វ្លុយអូរីសនៅក្នុងទឹក និងការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិតដែលបណ្តាលមកពីភាគល្អិតអ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៅក្នុង nano fluorescent ម្សៅ។ ម្សៅ fluorescent នេះមិនត្រឹមតែបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលលើវត្ថុដូចជា បន្ទះអាលុយមីញ៉ូម ប្លាស្ទិក កញ្ចក់ និងក្បឿងសេរ៉ាមិចដែលមានភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានប្រភពពន្លឺរំភើបជាច្រើនផងដែរ និងមិនតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍ទាញយករូបភាពដែលមានតំលៃថ្លៃដើម្បីបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។ នៅឆ្នាំដដែល ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Wang បានសំយោគជាបន្តបន្ទាប់នៃ ternaryអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញ [Eu (m-MA) 3 (o-Phen)] ដោយប្រើ ortho, meta, និង p-methylbenzoic acid ជា ligand ទីមួយ និង ortho phenanthroline ជា ligand ទីពីរដោយប្រើវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀង។ នៅក្រោមកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ 245nm ស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលលើវត្ថុដូចជាផ្លាស្ទិច និងពាណិជ្ជសញ្ញាអាចត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់។ ក្នុងឆ្នាំ 2019 Sung Jun Park et al. សំយោគ YBO3: Ln3+(Ln=Eu, Tb) ផូស្វ័រតាមរយៈវិធីសូលុយស្យុង ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការរកឃើញស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពល និងកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកលំនាំផ្ទៃខាងក្រោយ។ នៅឆ្នាំ 2020 Prabakaran et al ។ បានបង្កើត fluorescent Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · សមាសធាតុ Cl3/D-Dextrose ដោយប្រើ EuCl3 · 6H20 ជាបុព្វបទ។ Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3 ត្រូវបានសំយោគដោយប្រើ Phen និង 5,5′ – DMBP តាមរយៈវិធីសាស្ត្ររំលាយក្តៅ ហើយបន្ទាប់មក Na [Eu (5,5 '- DMBP) (phen) 3] Cl3 និង D-Dextrose ត្រូវបានគេប្រើជាបុព្វបទដើម្បីបង្កើត Na [Eu (5,50 DMBP) (phen) 3] · Cl3 តាមរយៈ វិធីសាស្រ្តស្រូបយក។ 3/D-Dextrose complex។ តាមរយៈការពិសោធន៍ សមាសធាតុអាចបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នូវស្នាមម្រាមដៃលើវត្ថុដូចជា មួកដបប្លាស្ទិក វ៉ែនតា និងរូបិយប័ណ្ណអាហ្វ្រិកខាងត្បូង ក្រោមការរំភើបនៃពន្លឺព្រះអាទិត្យ 365nm ឬពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ ជាមួយនឹងកម្រិតពណ៌ខ្ពស់ និងដំណើរការហ្វ្លុយអូរីសមានស្ថេរភាពជាងមុន។ នៅឆ្នាំ 2021 Dan Zhang et al ។ រចនា និងសំយោគដោយជោគជ័យនូវប្រព័ន្ធ hexanuclear Eu3+complex Eu6 (PPA) 18CTP-TPY ជាមួយនឹងកន្លែងចងចំនួនប្រាំមួយ ដែលមានស្ថេរភាពកម្ដៅ fluorescence ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ (<50 ℃) និងអាចប្រើសម្រាប់ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពិសោធន៍បន្ថែមទៀតគឺត្រូវការជាចាំបាច់ដើម្បីកំណត់ប្រភេទភ្ញៀវសមរម្យរបស់វា។ នៅឆ្នាំ 2022 L Brini et al ។ សំយោគ Eu ដោយជោគជ័យ៖ ម្សៅ fluorescent Y2Sn2O7 តាមរយៈវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងរួមគ្នា និងការព្យាបាលការកិនបន្ថែមទៀត ដែលអាចបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃសក្តានុពលលើវត្ថុឈើ និងមិនអាចជ្រាបចូលបាន។ ក្នុងឆ្នាំដដែល ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Wang បានសំយោគ NaYF4: Yb ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រសំយោគកម្ដៅសារធាតុរំលាយ Er@YVO4 Eu core - សម្ភារៈ nanofluorescence ប្រភេទសែល ដែលអាចបង្កើត fluorescence ក្រហមក្រោម 254nm ភាពរំជើបរំជួលដោយកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងហ្វ្លុយអូរីសពណ៌បៃតងភ្លឺនៅក្រោម 980nm ភាពរំជើបរំជួលនៅជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ សម្រេចបាននូវការបង្ហាញមុខងារពីរនៃស្នាមម្រាមដៃដែលមានសក្តានុពលនៅលើភ្ញៀវ។ ការបង្ហាញស្នាមម្រាមដៃដ៏មានសក្តានុពលលើវត្ថុដូចជា ក្បឿងសេរ៉ាមិច បន្ទះប្លាស្ទិក លោហធាតុអាលុយមីញ៉ូម RMB និងក្រដាសពណ៌បង្ហាញពីភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ ការជ្រើសរើស កម្រិតពណ៌ និងភាពធន់ទ្រាំខ្លាំងចំពោះការជ្រៀតជ្រែកផ្ទៃខាងក្រោយ។

4 ទស្សនវិស័យ

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះការស្រាវជ្រាវលើអឺរ៉ុបដ៏កម្រស្មុគ្រស្មាញបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ជាច្រើន ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក និងម៉ាញេទិកដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេ ដូចជាអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺខ្ពស់ ភាពបរិសុទ្ធនៃពណ៌ខ្ពស់ អាយុកាលរបស់ហ្វ្លុយអូរីសវែង ការស្រូបយកថាមពលដ៏ធំ និងចន្លោះការបំភាយ និងកម្រិតនៃការស្រូបយកតូចចង្អៀត។ ជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យស៊ីជម្រៅនៃការស្រាវជ្រាវលើវត្ថុធាតុកម្រលើផែនដី កម្មវិធីរបស់ពួកគេក្នុងវិស័យផ្សេងៗដូចជា ភ្លើងបំភ្លឺ និងការបង្ហាញ ជីវវិទ្យា កសិកម្ម យោធា ឧស្សាហកម្មព័ត៌មានអេឡិចត្រូនិក ការបញ្ជូនព័ត៌មានអុបទិក ការប្រឆាំងនឹងការក្លែងបន្លំ fluorescence ការរកឃើញហ្វ្លុយអូរីស ជាដើម។ លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញគឺល្អឥតខ្ចោះ ហើយវាលកម្មវិធីរបស់ពួកគេកំពុងពង្រីកបន្តិចម្តងៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការខ្វះស្ថេរភាពកម្ដៅ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិក និងដំណើរការនឹងកម្រិតនៃការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់ពួកគេ។ តាមទស្សនៈស្រាវជ្រាវបច្ចុប្បន្ន ការស្រាវជ្រាវកម្មវិធីនៃលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យគួរតែផ្តោតជាសំខាន់លើការកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញ និងការដោះស្រាយបញ្ហានៃភាគល្អិត fluorescent ដែលងាយនឹងប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងបរិយាកាសសើម រក្សាស្ថេរភាព និងប្រសិទ្ធភាពនៃពន្លឺនៃអឺរ៉ុបស្មុគស្មាញនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ បច្ចុប្បន្ននេះ វឌ្ឍនភាពនៃសង្គម និងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា បានដាក់ចេញនូវតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់ការរៀបចំសម្ភារៈថ្មីៗ។ ខណៈពេលដែលបំពេញតម្រូវការកម្មវិធី វាក៏គួរអនុវត្តតាមលក្ខណៈនៃការរចនាចម្រុះ និងតម្លៃទាបផងដែរ។ ដូច្នេះការស្រាវជ្រាវបន្ថែមលើអឺរ៉ុបស្មុគ្រស្មាញ​មាន​សារៈ​សំខាន់​ខ្លាំង​ណាស់​សម្រាប់​ការ​អភិវឌ្ឍ​ធនធាន​រ៉ែ​ដ៏​កម្រ​របស់​ប្រទេស​ចិន និង​ការ​អភិវឌ្ឍ​វិទ្យាសាស្ត្រ និង​បច្ចេកវិទ្យា​ឧក្រិដ្ឋកម្ម។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ០១-វិច្ឆិកា-២០២៣